Protoplanetarisk disk

En protoplanetarisk skive eller proplid er en roterende cirkumstellær skive af tæt gas omkring en ung, nyligt dannet stjerne, en protostjerne , en T Tauri- stjerne eller en Herbig-stjerne (Ae/Be) , hvorfra planeter efterfølgende dannes . En protoplanetskive kan også betragtes som en tilvækstskive , da dens gasformige materiale fra den indre radius kan falde ned på stjernens overflade.

Protoplanetariske skiver er blevet fundet omkring flere unge stjerner i vores galakse . Observationer fra Hubble Orbiting Telescope har afsløret dannelse af planetsystemer i Oriontågen . Astronomer har opdaget enorme skiver af gas- og støvstof, der ligner protoplanetariske, omkring stjernerne Vega , Fomalhaut og Gemma (eller Alphekka , α Northern Crown).

Formation

En protostjerne dannes typisk af en sky af molekylær gas , der overvejende består af brintmolekyler . Fordelingen af ​​stof i sådanne skyer er ikke ensartet - nogle områder vil altid have en lidt højere tæthed end andre. Sådanne områder begynder at skrumpe ind mod hinanden, og når det komprimerede område af molekylskyen når en kritisk størrelse, masse eller tæthed, begynder dens gravitationssammenbrud . Efterhånden som den kollapsende sky bliver tykkere, ændrer de tilfældige bevægelser af stof, der oprindeligt var til stede i skyen, retning i overensstemmelse med den dannede stjernes netto vinkelmomentum , og ved bevarelse af vinkelmomentum øges vinkelhastigheden af ​​hele tågen. En stigning i hastigheden fører til, at stoffet, der forbliver langs periferien af ​​den dannede stjerne, fordeles i ækvatorialplanet på grund af centrifugalkraften, der virker på det - skyen bliver "fladet ud". Sammenbruddet af den dannede stjerne tager omkring 100 tusinde år, hvorefter temperaturen på dens overflade når den samme værdi som en stjerne fra hovedsekvensen af ​​samme masse, og den unge lyskilde bliver synlig. Sådan dannes en T Tauri-stjerne . Ophobning af gas på stjernen fortsætter i omkring 10 millioner år [3] , før skiven forsvinder, og så kan den blive blæst væk af den unge stjernes solvind , eller den kan simpelthen stoppe med at udstråle. Den ældste protoplanetariske disk, der er opdaget, er 25 millioner år gammel [4] .

Et tilfælde af hurtig forsvinden

Som det blev antaget tidligere, skulle dannelsen af ​​planeter fra støvet fra den protoplanetariske skive, det vil sige dens forsvinden, finde sted over hundredtusinder og millioner af år. Men i juli 2012 rapporterede astronomer fra USA og Australien om forsvinden af ​​en protoplanetarisk skive, der var blevet tydeligt observeret omkring stjernen TYC 8241 2652 for blot et par år siden [5] . Gløden fra denne protoplanetariske skive blev først registreret i 1984 , og siden da har den været let tilgængelig for observationer i omkring 20 år. Men i 2009 fandt man ud af, at dens lysstyrke var faldet med 2/3, og i 2010 var disken næsten umulig at skelne. Det vil sige, at skiven forsvandt på kun omkring tre år, hvilket er en absolut rekord, der aldrig er set før.

Først blev forklaringen på begivenheden efterfulgt af den antagelse, at disken sandsynligvis ikke forsvandt, men kun viste sig at være tilsløret af et andet objekt, men senere blev denne hypotese ikke bekræftet.

En anden mulig forklaring på det usædvanlige fænomen er antagelsen om delvis forskydning af skivematerialet af fotofordampningsvinden over en længere afstand, men i dette tilfælde burde dets lysstyrke være steget i de senere år, hvilket ikke er blevet observeret.

En anden hypotese antyder, at TYC 8241 2652 ikke havde en protoplanetarisk skive lige fra begyndelsen, og skiven, der er observeret siden 1984, er opvarmet støv, der kastes ud i det ydre rum under et scenarie, der ligner mega-påvirkningsmodellen af ​​Månens dannelse . Efterfølgende kunne dette støv enten forsvinde eller sætte sig på stjernens overflade. Men denne antagelse rejser også spørgsmålet om for hurtig tid.

En forklaring kunne være, at planeter blev dannet fra skiven på så kort tid, og så viser det sig, at "dannelsen af ​​planeter er meget hurtigere og mere effektiv," ifølge Carl Malis.

Yderligere, mere detaljerede observationer og undersøgelse af data på protoplanetariske diske, for at bestemme, om lysstyrken af ​​nogen af ​​dem er faldet i de seneste år, vil sandsynligvis hjælpe med at løse dette problem.

Forholdet til abiogenesis

Ifølge en af ​​de seneste computersimuleringsundersøgelser kunne de komplekse organiske molekyler , der danner det umiddelbare grundlag for liv , være dannet af støvpartikler i Solens protoplanetariske skive , allerede før Jordens dannelse . Ifølge computerforskning kan lignende processer forekomme i andre planetsystemer . [6]

Se også

• Shard Disc
• protostjerne
• Herbig Object - Haro
• planetsystem
• Dannelse og udvikling af solsystemet

Links

• Astrofysikere opdagede først spiralarme i en protoplanetarisk skive omkring en meget ung stjerne // N+1, 30. september 2016.
•  Protoplanetarisk skive af en tredobbelt stjerne - Astronomi på QWERTY

Noter

1. ↑ Skivens akse hælder i forhold til iagttageren i en vinkel på 75 grader. Billederne blev opnået fra resultaterne af modellering af dynamikken i en selvgraviterende gas- og støvskive og beregning af strålingsoverførslen. Til højre for midten er der et tæt fragment - planetens embryo. Ved en bølgelængde på 3 mm, hvor skiven er gennemsigtig, observeres dette fragment som et lyspunkt (venstre kort). Ved 160 µm, hvor skiven er optisk tyk, fremstår fragmentet som et mørkt område (højre kort). Institut for Astronomi RAS
2. ↑ Vorobyov E.I., Pavlyuchenkov Ya.N., Trinkle P. Effekten af ​​lysstyrkeudbrud på egenskaberne af protostellare diske  // Astronomy Reports / Kapitel udg. A. A. Boyarchuk. - " Videnskab ", 2014. - T. 91 , nr. 8 . - S. 610 . — ISSN 0004-6299 . - doi : 10.7868/S0004629914080088 .
3. ↑ Mamajek, EE, Meyer, MR, Hinz, PM, Hoffmann, WF, Cohen, M., & Hora, JL Constraining the Lifetime of Circumstellar Disks in the Terrestrial Planet Zone: A Mid-Infrared Survey of the 30 Myr old Tucana- Horologium Association  (engelsk)  // The Astrophysical Journal  : tidsskrift. - IOP Publishing , 2004. - Vol. 612 , nr. 1 . - S. 496-510 . - doi : 10.1086/422550 . - . - arXiv : astro-ph/0405271 .
4. ↑ White, RJ & Hillenbrand, LA A Long-lived Accretion Disk around a Lithium-depleted Binary T Tauri Star  //  The Astrophysical Journal  : journal. - IOP Publishing , 2005. - Vol. 621 , nr. 1 . - P.L65-L68 . - doi : 10.1086/428752 . - . — arXiv : astro-ph/0501307 .
5. ↑ En disk er forsvundet fra en stjerne i stjernebilledet Centaur - Sandt. Ru . Hentet 12. oktober 2012. Arkiveret fra originalen 15. oktober 2012. (ubestemt)
6. ↑ Moskowitz, Clara Lifes byggesten kan have dannet sig i støv omkring ung sol. Space.com (29. marts 2012). Hentet 30. marts 2012. Arkiveret fra originalen 8. august 2012. (ubestemt)

Litteratur

• Williams, JP; Cieza, L.A. (2011). "Protoplanetariske diske og deres udvikling". Annual Review of Astronomy and Astrophysics 49: 67.
• Armitage, PJ (2011). "Dynamik af protoplanetariske diske". Annual Review of Astronomy and Astrophysics 49: 195-236.
• Sanford S.; Davis. En ny model for vanddamp og isoverflod i en protoplanetarisk tåge  //  American Astronomical Society, DPS-møde #38, #66.07: tidsskrift. - 2006. - Bd. 38 . - S. 617 . - . . - "".
• Barrado y Navascues, D. The Castor moving group: The age of Fomalhaut and Vega  (engelsk)  // Astronomy and Astrophysics  : journal. - EDP Sciences , 1998. - Vol. 339 , nr. 3 . - s. 831-839 . - . - arXiv : astro-ph/9905243 . Arkiveret fra originalen den 29. september 2007.
• Paul Kalas , J. Graham, M. Clampin. Et planetsystem som ophav til struktur i Fomalhauts støvbælte  (engelsk)  // Nature  : journal. - 2005. - Bd. 435 , nr. 7045 . - S. 1067-1070 . - doi : 10.1038/nature03601 . - . - arXiv : astro-ph/0506574 . — PMID 15973402 .

Ordbøger og encyklopædier	Fantastisk norsk Britannica (online)