Maan kaltaisten kallioisten planeettojen uskotaan kaikkien alkaneen pölyllä kiertämässä vasta syntyneitä tähtiä, ja vihjeitä tällaisen pölyn alkuperästä tulee meille nykypäivän meteoriiteissa ja komeetoissa, samoin kuin havainnoin ympyrälaattojen levyistä nuorten tähtien ympärillä.
Mutta mysteeri on peittänyt yksityiskohdat pölyn kehityksestä ja siitä, kuinka lopulta tulee muodostaa suurempia esineitä. Nyt kaksi lehteä lehdessä luonto ehdottavat uutta mekanismia sen selittämiseksi.
Uusi mekanismi on riippuvainen lämpöshokkiin kuuluvista kiteisistä pölyjyvistä, jotka muuten jotenkin muuttivat sieltä, missä ne syntyivät - oletettavasti lähellä aurinkoa - ulkoiseen aurinkokuntaan. Vaikuttaen siihen, että saman prosessin tulisi tapahtua muiden nuorten tähtien ympärillä.
Kolmea aikaisempaa hypoteesia oli ehdotettu selittämään muuttoa, mutta yksikään niistä ei ollut täysin sopiva. Niihin kuului Kroatian Splitin yliopiston fyysikon Dejan Vinkovicin mukaan pyörteinen sekoittaminen, partikkeleiden ballistinen käynnistäminen tiheässä tuulessa, joka syntyi lisääntymislevyn vuorovaikutuksesta nuoren tähden magneettikentän kanssa (nimeltään X-wind-malli), ja sekoittaminen, jota väliaikaiset spiraalivarret välittävät, painovoiman suhteen epästabiileissa levyissä. Vinkovic on pääkirjailija yhdessä luonto papereita.
"Turbulentti sekoittaminen vaatii tehokkaan turbulenttisen viskositeetin lähteen ja magneettikokoinen epävakaus on lupaavin ehdokas, mutta levyn suuria osia ei pidetä riittävän ionisoituneina pitämään tämä epävakaus aktiivisena", hän kirjoitti. "X-wind-malli perustuu teoreettiseen käsitykseen magneettikentän kokoonpanoista esi-pääsekvenssin edessä olevien tähtijen välittömässä läheisyydessä, ja tulevaisuuden havaintoihin panostetaan suuria toiveita tämän ahdingon ratkaisemiseksi."
Ja lopuksi: "Kierreasemamalli kuuluu keskusteluihin siitä, ovatko taustalla olevat numerot, fyysiset likiarvot ja oletukset alkuperäisistä olosuhteista riittävän realistisia, jotta tulokset ovat uskottavia."
Toisessa lehdessä Peter Abraham Unkarin tiedeakatemiasta ja hänen kollegansa löysivät kiteisen pölyn allekirjoituksen nuoren tähden leimahduksen jälkeen, kun taas arkistotiedot eivät osoittaneet siitä merkkejä ennen leimahtamista.
Vinkovic-tutkimus tutkii suurten kiteisten pölyhiukkasten sekoittumista protoplanetaarisessa sumussa nuoren Auringon ympärille.
Kohteeseen paistavan valon tuottama voima on hyvin tunnettu ilmiö, jota kutsutaan säteilypaineeksi. Emme tunne sitä jokapäiväisessä elämässä, koska olemme liian massiivisia, jotta tämä vaikutus olisi havaittavissa. Toisaalta hyvin pienille hiukkasille tämä voima voi olla suurempi jopa sen painovoiman avulla, joka pitää hiukkaset kiertoradalla tähden ympärillä. Tutkimuksissa on toistaiseksi keskitytty vain tähtivalon aiheuttamaan säteilypaineeseen. Tulokset osoittivat, että yksittäiset jyvät eivät kulje kaukana ja työnnetään syvemmälle levylle.
Vinkovic kertoo, että pölyisestä levystä johtuva infrapunasäteily voi parvella yhden mikrometrin suurempia jyviä ulos sisälevystä, missä tähtien säteilypaine työntää ne ulospäin liukiessaan levyn yläpuolelle. Jyvät tulevat levylle uudelleen säteellä, jossa se on liian kylmä tuottamaan riittävä infrapunasäteilypaine tietylle raekokolle ja kiinteälle tiheydelle.
Vinkovic huomauttaa kuitenkin, että paitsi tähti, myös levy, joka loistaa. Tutkiessaan vaikutuksia protoplanetaarisiin pölyrakeisiin, jotka ovat suurempia kuin yksi mikrometri, mikä on verrattavissa savukkeen savun hiukkaskokoon, Vinkovic on havainnut, että protoplanetaarisen levyn kuumimmista alueista tuleva voimakas infrapunavalo pystyy työntämään tällaisen pölyn levyltä. Infrapunasäteily on mitä voimme tuntea "lämpöä" ihollamme. Tähden ja levyn säteilypaineen yhdistelmä luo nettovoiman, jonka avulla pölyjyvät voivat surffata levyn pintaa pitkin levyn sisäosasta ulkoalueisiin.
Lämpötilat tällä kuumalla alueella saavuttavat noin 1500 celsiusastetta (2200 astetta Fahrenheit), mikä riittää kiinteiden pölyhiukkasten höyrystämiseen tai niiden fysikaalisen ja kemiallisen rakenteen muuttamiseen. Mekanismi, jota Vinkovic kuvaa paperissaan, siirtäisi muuttuneet pölyhiukkaset kylmempiin levyalueisiin poispäin tähdestä. Tämä voi selittää miksi komeetat sisältävät hämmentävän yhdistelmän jäätymistä ja hiukkasista, joita on muutettu korkeissa lämpötiloissa. Tämä seos on hämmentänyt tähtitieteitä, koska komeettoja muodostuu kylmälevyalueilla jäätyneistä aineista, kuten vedestä, hiilidioksidista tai metaanista. Jäisten sekoittuvien kivisten pölyhiukkasten odotetaan sen vuoksi koskaan olevan korkeita lämpötiloja.
Missourin yliopiston astrofysiikko Aigen Li kirjoitti tutkimuksia seuraavassa pääkirjoituksessa, että komeeteissa olevien kiteisten silikaattien alkuperä on ”ollut keskustelun aiheena niiden ensimmäisestä havaitsemisesta 20 vuotta sitten”.
Vaikka Li touts lupaa uudessa teoriassa, ”olisi mielenkiintoista nähdä, pitäisikö muut mekanismit, kuten turbulentti sekoittaminen ja” X-wind ”-malli kuljettaa tehokkaasti submikrometrejyviä, jotka ovat tehokkaita keskimääräisiä IR-säteilijöitä, ulospäin ja sisällyttävätkö ne komeettoja ”, hän kirjoitti. "On myös mahdollista, että jotkut - mutta eivät kaikki - kiteisiä silikaatteja valmistetaan in situ komeettakoomaan."
Lähde: Vinkovicin lehdistötiedote. Katso lyhyt animaatio, joka osoittaa, kuinka äskettäin ehdotettu pölyn liikkumisen mekanismi toimii.
