|
Тайны протопланетных дисков
|
|
|
|
Исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, Техасского университета в Остине, Йельского университета и Национального педагогического университета Тайваня обнаружили, что довольно много солнцеподобных звезд появляются с наклоненной осью вращения по отношению к протопланетным дискам - облакам газа и пыли, из которых рождаются солнечные системы.
|
|
|
|
"Все молодые звезды имеют такие диски, но мы мало что знаем об их ориентации относительно оси вращения звезд-хозяев", - сказал доцент физики Калифорнийского университета Брендан Боулер, который изучает, как планеты формируются и эволюционируют по своим орбитам и атмосферам, и является старшим автором исследования, опубликованного в журнале Nature. "Основываясь на общем расположении оси вращения нашего собственного Солнца относительно оси вращения планет в нашей Солнечной системе, мы предположили, что звезды и их планетообразующие диски возникают и вращаются в соответствии или очень близко к этому", - пояснил он.
|
|
|
|
"Эта работа бросает вызов этим многовековым предположениям", - сказал Боулер.
|
|
|
|
С тех пор как в начале 1990—х годов были открыты экзопланеты — планеты, вращающиеся вокруг других звезд, - астрофизики ломали голову над разнообразием ориентаций вращения звезд-хозяев относительно орбит ближайших к ним планет.
|
|
|
|
|
|
|
"Было совершенно неожиданно, что некоторые планеты находились на орбитах, которые были чрезвычайно наклонены относительно оси вращения звезды-хозяина", - сказала Лорен Биддл, научный сотрудник Калифорнийского университета в Остине и ведущий автор исследования. С тех пор предпринимались попытки объяснить динамику, которая могла бы привести к созданию такой архитектуры планетарной системы.
|
|
|
|
"Одна из идей заключается в том, что после образования планет гравитационные взаимодействия с проходящей мимо звездой или, возможно, звездой-компаньоном могут изменить орбиту планеты относительно звезды-хозяина", - сказал Биддл. - Или, возможно, после формирования планет особенно массивная планета на внешнем краю системы могла бы гравитационно взаимодействовать с планетами, расположенными ближе к звезде".
|
|
|
|
Основная идея заключалась в том, что планетные системы и их солнца начинают свою жизнь выровненными, но в результате взаимодействия на протяжении миллиардов лет системы могут стать смещенными, сказала она. "Но также возник вопрос о том, были ли эти орбиты унаследованы в процессе их формирования".
|
|
|
|
Чтобы выяснить это, исследователи взяли данные с большого миллиметрового/субмиллиметрового массива Atacama (ALMA), спутника для исследования транзитных экзопланет (TESS) и перепрофилированной миссии по поиску экзопланет Kepler (K2), чтобы измерить наклоны звезд и дисков и получить наклон звездного диска для выборки из 49 молодых изолированных звезд и их спутников. их планетообразующие диски.
|
|
|
|
Каков результат их исследования? Было обнаружено, что около двух третей звезд и протопланетных дисков выровнены, в то время как треть из них была смещена. Небольшое количество смещенных ориентаций звездных и планетообразующих дисков намекает на более элегантную модель происхождения наклонов планетных систем: некоторые из них просто рождаются такими.
|
|
|
|
"Это меняет нашу интерпретацию", - продолжил он. "Это означает, что нам не нужна тонна динамики, взаимодействий и событий, происходящих после образования планет".
|
|
|
|
Конечно, есть солнца и планетные системы, которые действительно подвергаются значительным взаимодействиям и, по словам Боулера, могут быть объяснены только сложной динамикой. И, добавил он, изучение других звезд и их солнечных систем дает представление о нашем собственном шестиступенчатом смещении между нашим собственным солнцем и Солнечной системой.
|
|
|
|
"Если мы будем рассматривать науку как своего рода бритву Оккама, где в конечном итоге побеждает наименее сложная модель, то, учитывая имеющиеся данные, это хороший пример того, как солнце просто вписывается в это изначальное распределение звездных наклонов", - сказал Боулер.
|
|
|
|
Будущая работа в этой области может включать дальнейшие исследования того, как именно эти солнцеподобные звезды и их протопланетные диски создают такие наклонные ориентации на самых ранних стадиях формирования Солнечной системы.
|
|
|
|
"Теперь мы знаем, что по меньшей мере треть из них наклонены", - сказал Боулер, но почему это так, остается без ответа.
|
|
|
|
Источник
|
