Nebyly potřebné planety: studie NASA ukazuje, že diskové vzorce se mohou samo-generovat

The Savings and Loan Banking Crisis: George Bush, the CIA, and Organized Crime (Červenec 2019).

Anonim

Když vědci z exoplanety poprvé viděli vzory v pracích a plynech kolem mladých hvězd, mysleli si, že nově vzniklé planety mohou být příčinou. Ale nedávná studie NASA varuje, že může existovat další vysvětlení - takové, které nezahrnuje planety vůbec.

Lovci z exoplanetů sledují hvězdy několika výstražnými znameními, že na oběžné dráze mohou existovat planety, jako jsou změny barev a jasu světla hvězd. Pro mladé hvězdy, které jsou často obklopeny disky prachu a plynu, vědci hledají vzory v troskách - jako jsou prstence, oblouky a spirály - které by mohly být způsobeny oběžným světem.

"Zkoumáme to, co si myslíme, že je přední alternativní kandidát na hypotézu o planetě, která je, že prach a plyn na disku vytvářejí vzory, když jsou zasaženy ultrafialovým světlem, " řekl Marc Kuchner, astrofyzik v Goddardově prostoru NASA Letové centrum v Greenbelt, Maryland.

Kuchner představil výsledky nové studie ve čtvrtek 11. ledna na setkání americké astronomické společnosti ve Washingtonu. Dokument popisující výsledky byl předložen The Astrophysical Journal.

Když vysokoenergetické UV světlo zasáhne prachové zrno, odfoukne elektrony. Ty elektrony se srazí a ohřívají okolí plynu. Jakmile se plyn zahřeje, zvyšuje se jeho tlak a zachycuje více prachu, který naopak ohřívá více plynu. Výsledný cyklus, nazývaný fotoelektrická nestabilita (PeI), může pracovat společně s jinými silami, aby vytvořil některé z prvků, které astronomové dříve spojovali s planetami v trostech.

Kuchner a jeho kolegové navrhli počítačové simulace pro lepší pochopení těchto efektů. Výzkum byl veden Alexandherem Richertem, doktorandem z Penn State University Park v Pennsylvánii a patří Wladimir Lyra, profesor astronomie na Kalifornské státní univerzitě Northridge a výzkumný pracovník laboratoře Jet Propulstion společnosti NASA v Pasadeně, Kalifornie. Simulace probíhaly na clusteru Discover supercomputingu v NASA Centre for Climate Simulation v Goddard.

V roce 2013 Lyra a Kuchner navrhli, aby PeI mohl vysvětlit úzké kroužky viděné na některých discích. Jejich model také předpovídal, že některé disky by měly oblouky nebo neúplné prstence, které byly poprvé přímo pozorovány v roce 2016.

"Lidé velmi často modelují tyto systémy s planetami, ale pokud chcete vědět, jak vypadá disk s planetou, musíte nejprve vědět, jak vypadá disk bez planety, " řekl Richert.

Richert je vedoucím autorem nové studie, která vychází z předcházejících simulací Lyra a Kuchnera tím, že zahrnuje další nový faktor: radiační tlak, sílu způsobenou zrnitými prachovými zrnky.

Světlo působí na okamžik fyzické síly na všechno, co narazí. Tento radiační tlak pohání solární plachty a pomáhá řídit komety ocasu tak, aby vždy směřovaly od Slunce. Stejná síla může posunout prach na vysoce excentrické dráhy a dokonce i vyfouknout některé z menších zrn z disku zcela.

Výzkumníci modelovali, jak radiační tlak a PeI spolupracují na ovlivňování pohybu prachu a plynu. Zjistili také, že obě síly projevují různé vzorce v závislosti na fyzikálních vlastnostech prachu a plynu.

Simulace společnosti PeI v roce 2013 ukázala, jak se prach a plyn vzájemně ovlivňují, a vytvářejí tak kruhy a oblouky, jako ty, které se pozorovaly kolem skutečné hvězdy HD 141569A. Se zahrnutím radiačního tlaku ukazují modely 2017, jak tyto dva faktory mohou vytvářet spirály, jako ty, které se také pozorovaly kolem stejné hvězdy. Zatímco planety mohou také způsobit tyto vzory, nové modely ukazují, že vědci by se měli vyvarovat závěrů.

"Carl Sagan říkal, že mimořádné nároky vyžadují mimořádné důkazy, " řekla Lyra. "Cítím, že někdy je příliš rychlé, abychom skočili k myšlence, že struktury, které vidíme, jsou způsobené planetami, to je to, co považuji za mimořádné tvrzení.

Kuchner a jeho kolegové uvedli, že budou i nadále ovlivňovat další parametry do svých simulací, jako turbulence a různé druhy prachu a plynu. Oni také zamýšlejí modelovat, jak tyto faktory mohou přispět k tvorbě vzoru kolem různých typů hvězd.

menu
menu