|
Уничтожение протопланетного диска ультрафиолетом
|
|
|
|
Проплид, или протопланетный диск, — это начальная стадия формирования любой планеты. И газовый гигант, и планета земной группы в начале эволюционного пути представляют плотное (по сравнению с окружающей средой) газопылевое облако, плотность которого увеличивается под действием гравитационных сил. В таком состоянии планетезимали находятся от одного до трех миллионов лет, пока они не образуют протопланету. Проплид d203-506 в созвездие Ориона должен был пройти этот путь развития, однако звезды, под действием которых образовался d203-506, тормозят процесс его формирования. Ультрафиолетовое излучение, исходящие от звезд, создает на поверхности диска область фотодиссоциации (ионизированную область), температура которой со временем растет. Газ под действием ультрафиолета покидает диск, что ведет к разрушению протопланетного диска.
|
|
|
|
В созвездии Ориона d203-506 получает ультрафиолетовое излучение не только от ближайших звезд, но и от более дальних и массивных. Недавно астрономы опубликовали новое исследование в Science, где оценили масштаб влияния ультрафиолетового излучения с относительно большой длиной волны (около 280 нанометров) на протопланетный диск d203-506 и выдвинули гипотезу о формировании Солнечной системы. Команда исследователей использовала данные космического телескопа «Джеймс Уэбб» в инфракрасном диапазоне и радиотелескопа ALMA для изучения протопланетных дисков в созвездии Ориона. Астрономы выяснили, что при покидании газом области фотодиссоциации образуется фронт ионизации. Построение моделей подобных фронтов помогло исследователям определить скорость изменения массы диска.
|
|
|
По данным авторов исследования, скорость потери массы дисков в созвездии Ориона составляет от 10–8 до 10–6 солнечных масс в год. Что касается нагрева протопланетного диска d203-506, то в области фотодиссоциации температура составила 10 тысяч кельвинов (около 9727 градусов Цельсия) в отличие от не ионизированных областей, где температура достигает максимум 1000 кельвинов. Исследователи сделали вывод, звезды не только тормозят формирование планет из-за ультрафиолетового излучения с длинной волны около 280 нанометров, но пытаются препятствовать их разрушению, удерживая газ в пределах диска за счет гравитационного поля. Теоретические модели исследователей показывают, что излучение с интенсивностью G0 > 500 (G0 — отношение ультрафиолетового излучения звезды к среднему значению в межзвездной среде) подавляют образование планет-гигантов вокруг звезд по массе равными половины солнечной или меньше. Для звёзд с массой менее 0,3 солнечной и интенсивностью излучения G0 < 10 000 истощение протопланетного диска произойдет уже через 130 тысяч лет.
|
|
|
|
«Исследования Солнечной системы показывают, что она сформировалась в звездном скоплении, содержащем одну или несколько массивных звезд, поэтому планеты в системе могли подвергнуться воздействию ультрафиолетового излучения с длиной волны около 280 нанометров», — делают вывод авторы исследования. Новая работа может объяснять, почему в системах красных карликов количество планет-гигантов мало. Ультрафиолетовое излучение подавляет формирование крупных планет в окрестностях звезды. Если же гигантские планеты в подобных системах и возникают, то лишь на большом расстоянии от звезды-хозяина, и могут затем мигрировать к звезде. (сценарий горячего Юпитера)
|
|
|
|
Источник
|
