Un nou studiu arată că stelele se nasc cu inele, iar planetele le „fură”

Faptul că stelele se nasc cu inele și că apoi își pierd din masă sunt două caracteristici importante pentru înțelegerea evoluției Pământului.

Atunci când vine vorba de univers și de toate misterele sale, există multe lucruri pe care știm că nu le știm. Unele sunt minore și în mare parte lipsite de importanță, dar există și alte necunoscute cosmologice care lasă spații goale uriașe în înțelegerea noastră despre modul în care funcționează lucrurile la scară mare și mică.

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

Modul în care a apărut planeta noastră este un astfel de mister. Pentru a înțelege cum s-a putut forma sistemul nostru solar, va trebui să ne întoarcem până la începuturi, pe când Soarele era doar o grămadă de gaz și praf, ne îndeamnă Interesting Engineering.

Cum se formează stelele?

Se spune că stelele se formează din nori imenși de gaz și praf, cu mase de milioane de stele, fiind compactați de forțe gravitaționale într-un mediu ce nu lasă materia să se împrăștie. Atunci când se strânge suficient material, acesta începe să se încălzească și, în final, colapsează sub propria-i greutate creând o protostea.

Aceasta se hrănește cu materialul înconjurător până când devine suficient de mare și de caldă pentru ca procesul de termofuziune nucleară să se poată produce.

După ce au ajuns la o anumită dimensiune, protostelele nu mai pot crește din cauza luminii pe care o emit.

Acest lucru se întâmplă deoarece razele ultraviolete desfac electronii din atomii discului înconjurător producând plasmă ionizată fierbinte care se evaporă din stea; acest proces se numește flux fotoevaporativ, scrie Riken.

O nouă descoperire

Acum, într-o nouă lucrare, publicată în Nature Astronomy, cercetătorii au făcut o descoperire care ar putea aduce o mai bune cunoaștere despre primele zile ale sistemului nostru solar, de la formarea Soarelui până la nașterea planetelor și ar putea, în cele din urmă, să răspundă la întrebare de ce Pământul este felul în care este, adică format exact în locul și timpul potrivit pentru a-l face locuibil.

Aceștia au descoperit că stelele se nasc cu inele și că planetele le „fură” din masă atunci când se formează.

Protosteaua IRS 63

IRS 63 este o protostea situată la aproximativ 470 de ani-lumină de Pământ în constelația Ofiucus. Se estimează că are o vârstă de doar o jumătate de milion de ani, dar se întâmplă să fie una dintre cele mai tinere și mai strălucitoare protostele pentru vârsta sa din ceea ce este, în esență, cartierul nostru stelar.

Protosteaua este cuprinsă de un nor imens de gaz și praf care este mai mare decât al majorității stelelor de vârsta sa. Discul are o dimensiune de aproximativ 50 de unități astronomice (AU). Pentru context, o unitate astronomică este distanța medie dintre planeta noastră și Soare, adică 150 de milioane de kilometri.

„Dimensiunea discului este foarte asemănătoare cu propriul nostru sistem solar, chiar și masa protostelei este doar puțin mai mică decât cea a soarelui nostru”, a spus Dominique Segura-Cox, astronom la Institutul Max Plank.

Cercetătorii au descoperit că obiectul avea goluri și inele în disc, ceea ce indică formarea planetelor. În plus, inelele sunt foarte luminoase.

Conform modelelor despre modul în care stelele creează planete, acestea din urmă se formează într-un mod similar stelelor: gravitația aduce la un loc gazul și praful rezultate din elementele care au fuzionat în stea pe măsură ce aceasta produce elemente din ce în ce mai grele.

Stelele se nasc cu inele și cresc odată cu planetele

Desigur, are sens ca golurile din discuri să fie rezultatul atragerii gazului și prafului de către gravitație, creând spații pe măsură ce materia se adună încet și devine o protoplanetă. Dacă într-adevăr așa se întâmplă în cazul IRS 63, astronomii cred că cel mai apropiat spațiu inelar gol ar putea fi datorat formării unei planete cu aproximativ jumătate din masa lui Jupiter.

„Inelele de pe discul lui IRS 63 sunt atât de tinere. Credeam că stelele ajung mai întâi la vârsta adultă și apoi dau naștere planetelor, dar acum vedem că protostelele și planetele cresc și evoluează împreună încă de la început, ca frații”, spune Segura-Cox.

Ce înseamnă asta pentru sistemul nostru solar?

Știind că planetele și stelele pot crește una lângă alta, această cercetare are implicații semnificative pentru înțelegerea modului în care a apărut Sistemul Solar.

În discul IRS 63 se află material cu o masă aproximativă de 150 de planete Pământ. În plus, se crede că este nevoie de cel puțin 10 planete Pământ de material pentru ca o protoplanetă să înceapă să adune suficient gaz și praf pentru a forma inevitabil un gigant gazos.

Yichen Zhang, de la RIKEN Star and Planet Formation Laboratory, a studiat o altă protostea care ne-a oferit informații despre modul în care protoplanetele cresc suficient de mari pentru a deveni giganți gazosi și este puțin mai complicat decât am putea crede.

Potrivit RIKEN, „Observațiile au arătat că gazul atinge temperaturi de aproximativ 10.000 de grade Celsius și se mișcă cu aproximativ 30 de kilometri pe secundă. Acest lucru sugerează că regiunea în formă de clepsidră este umplută cu gaz ionizat care a fost lansat departe de discul protostelei de către ionizarea condusă de lumină”.

La ce ne ajută să știm că stelele se nasc cu inele?

În ceea ce privește IRS 63, „Aceste inele și goluri sugerează că vedem cele mai timpurii dovezi ale formării planetelor și că planetele au început cu siguranță să se formeze în prima jumătate de milion de ani, iar probabil în primii 150.000 de ani, planetele (în special cele precum Jupiter) și-au început formarea într-una dintre cele mai timpurii etape ale procesului de formare a stelelor”, spune Ian Stephens, astronom de la Centrul pentru Astrofizică al Harvard & Smithsonian (CfA).

„Observațiile astronomice dezvăluie că discurile protoplanetare din jurul stelelor tinere au în mod obișnuit structuri de tip inel și spațiu gol în distribuțiile lor de praf. Aceste caracteristici sunt asociate cu denivelări de presiune care captează particule de praf în locații specifice, despre care simulările arată că sunt locuri ideale pentru formarea planetelor”, se arată în studiul din Nature Astronomy.

Mai avem mult de parcurs înainte de a înțelege complet modul în care se formează planetele asemănătoare Pământului și giganții gazoși, dar aceste cercetări ne-au ajutat enorm. Trebuie să studiem mai multe protoplanete în mijlocul formării.

Vă recomandăm să citiți și:

Universul nostru, o proiecție holografică? Oamenii de știință analizează găurile negre pentru a afla

Istoria dramatică a violențelor din galaxia Calea Lactee. Ce au descoperit astronomii?

Sursa tuturor stelelor din apropierea Pământului. „Aceasta este cu adevărat o poveste a originii”

Oamenii de știință au observat pentru prima dată în timp real o stea care explodează