Úvodní strana  >  Články  >  Exoplanety  >  Jak se mohou zrníčka prachu přeměnit v zárodky nových planet

Jak se mohou zrníčka prachu přeměnit v zárodky nových planet

Počítačová kresba znázorňuje dva protoplanetární disky. Tyto disky tvořené plynem a prachem obsahují planetesimály – zárodky nových planet. RIKEN astrofyzikové vyvinuli model, který vysvětluje, jak se prach vyhýbá pádu směrem na hvězdu dostatečně dlouho a shlukuje se za vytvoření planetesimál kilometrových rozměrů.
Autor: Mark Garlick/Science Photo Library

Planety se rodí z vířících disků prachu a plynů, které obklopují mladou hvězdu, avšak není jasné, jak prachová zrníčka mohou růst do větších objektů dříve, než po spirále spadnou na hvězdu. Klíčovým krokem v informacích o nových planetách by mohly být nové teoretické modely protoplanetárních disků, vyvinuté astrofyziky z centra RIKEN a jejich dvěma spolupracovníky, které vysvětlují, jak prach v disku překonává tendenci driftovat směrem na hvězdu. 

V klasické teorii vzniku planet nepatrné prachové částice navzájem kolidují a slepují se dohromady, přičemž se shlukují do zrníček centimetrových rozměrů. Tato zrníčka pozvolna vytvářejí řádově kilometrové planetesimály, což je první hlavní krok k vytvoření nové planety.

Na prachová zrníčka v plynném protoplanetárním disku však působí gravitace hvězdy. Ta je zpomaluje, zrníčka tak klesají dolů a padají na hvězdu. Jak se při tom zrníčka prachu zvětšují, jejich rychlost pádu se zvyšuje.

Dřívější studie naznačovaly, že tento efekt by měl zabránit zrníčkům, aby z nich vznikaly objekty větší než metr, což představuje hlavní hádanku pro astronomy. „K vysvětlení vzniku planetesimál byly navrženy rozmanité mechanismy, avšak stále ještě jsou tématem diskusí,“ říká Ryosuke Tominaga z RIKEN Star and Planet Formation Laboratory.

Ryosuke Tominaga se svými dvěma spolupracovníky navrhnul model, který předpokládá možné řešení tohoto problému. Podle nich se malé odchylky v rozložení prachu v protoplanetárním disku rychle zesilují a vznikají tak oblasti s vysokou a naopak nízkou hustotou prachu.

V oblastech s poněkud vyšší hustotou se prach sráží mnohem účinněji a vytváří větší shluky, které driftují směrem ke hvězdě mnohem rychleji. Když se tyto shluky potkají s malými prachovými částicemi, vytvářejí regiony vyšší hustoty prachu, čímž se urychluje růst zrníček. Mezitím oblasti, z nichž tyto velké shluky zmizely, skončí s relativně nízkou hustotou.

Astronomové zjistili, že tato pozitivní vazba vytváří četné oblasti vysoké a nízké hustoty prachu v protoplanetárním disku. Tyto pásy mohou značně navýšit svou hmotu v období zhruba 10 000 roků, což je pozoruhodně krátké období pro takovéto astronomické procesy. Takové oblasti vysoké hustoty jsou ideálními místy pro další hromadění hmoty, dovolující planetesimálám jejich růst ještě předtím, než jsou zrníčka prachu přitažena na hvězdu.

Na rozdíl od předcházejících teorií tento spojovací mechanismus funguje dokonce i tehdy, když je v protoplanetárním disku mnohem více plynu než prachu,“ dodává Ryosuke Tominaga.

Astronomové nyní pracují na mnohem detailnějších modelech, které zahrnují vznik a vývoj samotných protoplanetárních disků společně s možným vznikem planetesimál.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] scitechdaily.com

Převzato: Hvězdárna Valašské Meziříčí



O autorovi

František Martinek

František Martinek

Narodil se v roce 1952. Na základní škole se začal zajímat o kosmonautiku, později i o astronomii. V roce 1978 nastoupil na Hvězdárnu Valašské Meziříčí na pozici odborného pracovníka, kde v různých funkcích pracoval až do konce února 2014. Věnoval se především popularizační a vzdělávací činnosti. Od roku 2003 publikuje krátké články o novinkách v astronomii a kosmonautice na stránkách www.astro.cz. I po odchodu do důchodu spolupracuje s valašskomeziříčskou hvězdárnou a podílí se na přípravě obsahu stránek www.astrovm.cz. Ve volném čase se věnuje rekreační turistice.

Štítky: Protoplanetární disk, Planetesimály, Vznik exoplanet


26. vesmírný týden 2022

26. vesmírný týden 2022

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 27. 6. do 3. 7. 2022. Měsíc bude v novu a ještě předtím jej najdeme ráno poblíž Merkuru a Venuše. Ráno můžeme vidět všechny okem viditelné planety v pořadí, jak jdou od Slunce. Kometa C/2017 K2 (PanSTARRS) se pohybuje souhvězdím Hadonoše. BepiColombo podruhé minula Merkur. SLS byla plně natankována, na test se chystá Super Heavy. Ariane 5 opět úspěšná. První let čistě jihokorejské rakety. VZLÚSat-1 slaví pět let na orbitě. Před 65 lety se narodil český astronom Marek Wolf.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

M63

Titul Česká astrofotografie měsíce za květen 2022 získal snímek „M 63“, jehož autorem je Zdeněk Vojč       M 63. Nu, opravdu trochu nudné pojmenování. Příliš to nevylepší ani NGC 5055, i přes tolik pětek. Ale nebyli by to romantičtí astronomové, aby tomuto objektu na

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Rho Ophiuchi z pouste v Kalifornii

Nic neni nad tmavou oblohu ktera necha vyniknout kontrastu i barvam a to bez jakychkoliv filtru. Porizeno kamerou ZWO 294MC s objektivem Canon 70-200mm USM L na montazi Celestron AVX s celkovou expozici 4 hodiny.

Další informace »