Przejdź do treści

Minimalna masa dysku protoplanetarnego

Astronomowie szacują, że w okresie powstawania Układu Słonecznego, dysk protoplanetarny zawierał równowartość około dwudziestu mas Jowisza gazu i pyłu. 

Ta tak zwana (mgławica słoneczna o minimalnej masie" (minimum mass solar nebula (MMSN)) opiera się na obecnych masach planet skalistych i obliczeniach dotyczących ich powstawania; używa się tutaj minimalnej masy na wypadek gdyby proces formowania się planet był mniej wydajny niż się tego oczekuje. (Niektóre wcześniejsze szacunki mówiły o wartościach rzędu 100 mas Jowisza.) Wraz z wiekiem mgławicy i rozwojem planet masa dysku naturalnie się zmniejsza; aktualne modele mówią, że układ planetarny może powstać w niecałe pięć milionów lat.

Sean Andrews, astronom z CfA wraz z wspólnikami badał wczesne stadia mgławic w których powstają planety wokół innych gwiazd opierając się na założeniu, że tego typu dyski są chłodne i emitują promieniowanie głównie w zakresie podczerwonym i submilimetrowym. Zespół zatem korzystał z kamery rejestrującej promieniowanie submilimetrowe zainstalowanej na Teleskopie Jamesa Clerka Maxwella na Hawajach do rejestrowania dystrybucji pyłu w gromadzie młodych gwiazd znanej jako IC348 w obłoku molekularnym w Perseuszu odległym o około tysiąc lat świetlnych d Ziemi. Szacuje się, że wiek gromady to dwa do trzech milionów lat, a tym samym układy planetarne wokół gwiazd mogły już częściowo się rozwinąć.

W ten sposób naukowcy odkryli trzynaście punktowych źródeł promieniowania submilimetrowego w obłoku wskazujących na obecność dysków pośród populacji około 370 znanych obiektów. Z samej jasności naukowcy byli w stanie ocenić masę dysku dzięki czemu okazało się że wynosi ona średnie 1,5 do 1,6 masy Jowisza - mniejsze niż MMSN. Ich wyniki mogą wskazywać, że dyski tak masywne jak ten w którym powstała Ziemia, są rzadkością. Co więcej oczekując, że niewykryte źródła mają mniejsze lub ciemniejsze dyski, naukowcy połączyli obserwacje wszystkich źródeł i oszacował średnią masę dysku na zaledwie połowę masy Jowisza. Astronomowie podsumowują, że mniej niż 1% gwiazd posiada dyski o masie MMSN. Jeżeli większość dysków zaczyna swoje życie jako dyski o minimalnej masie słonecznej - musiały one bardzo szybko wyewoluować, aby pozbyć się większości swojej masy po zaledwie kilku milionach lat.

Więcej informacji:


Źródło: MNRAS / Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics