Protoplanetarisk skiva

En protoplanetär skiva eller proplid är en roterande cirkumstellär skiva av tät gas runt en ung, nyligen bildad stjärna, en protostjärna , en T Tauri- stjärna eller en Herbig-stjärna (Ae/Be) , från vilken planeter därefter bildas . En protoplanetarisk skiva kan också betraktas som en ansamlingsskiva , eftersom dess ingående gasformiga material från den inre radien kan falla på stjärnans yta.

Protoplanetära skivor har hittats runt flera unga stjärnor i vår galax . Observationer av Hubble Orbiting Telescope har avslöjat bildande av planetsystem i Orionnebulosan . Astronomer har upptäckt enorma skivor av gas och stoft, liknande de protoplanetära, runt stjärnorna Vega , Fomalhaut och Gemma (eller Alphekka , α Northern Crown).

Formation

En protostjärna bildas vanligtvis från ett moln av molekylär gas , huvudsakligen sammansatt av vätemolekyler . Fördelningen av materia i sådana moln är inte enhetlig - vissa områden kommer alltid att ha en något högre densitet än andra. Sådana områden börjar krympa mot varandra, och när det komprimerade området av molekylmolnet når en kritisk storlek, massa eller densitet börjar dess gravitationskollaps . När det kollapsande molnet tjocknar ändrar de slumpmässiga rörelserna av materia som ursprungligen fanns i molnet riktning i enlighet med den bildade stjärnans nettorörelsemängd, och genom att bevara rörelsemängden ökar hela nebulosans vinkelhastighet. En ökning av hastigheten leder till att ämnet som finns kvar längs den bildade stjärnans periferi är fördelat i ekvatorialplanet på grund av den centrifugalkraft som verkar på det - molnet blir "tillplattat". Kollapsen av den bildade stjärnan tar cirka 100 tusen år, varefter temperaturen på dess yta når samma värde som en stjärna från huvudsekvensen av samma massa, och den unga armaturen blir synlig. Så här bildas en T Tauri-stjärna . Accretion av gas på stjärnan fortsätter i cirka 10 miljoner år [3] innan skivan försvinner, och sedan kan den blåsas bort av den unga stjärnans solvind , eller så kan den helt enkelt sluta stråla. Den äldsta protoplanetariska skivan som upptäckts är 25 miljoner år gammal [4] .

Ett fall av snabbt försvinnande

Som det antogs tidigare bör bildningen av planeter från dammet från den protoplanetära skivan, det vill säga dess försvinnande, ske under hundratusentals och miljoner år. Men i juli 2012 rapporterade astronomer från USA och Australien försvinnandet av en protoplanetär skiva som tydligt hade observerats runt stjärnan TYC 8241 2652 för bara några år sedan [5] . Glödet från denna protoplanetära skiva registrerades första gången 1984 , och sedan dess har den varit lättillgänglig för observationer i cirka 20 år. Men 2009 fann man att dess ljusstyrka hade minskat med 2/3, och 2010 hade skivan nästan blivit omöjlig att skilja. Det vill säga skivan försvann på bara cirka tre år, vilket är ett absolut rekord som aldrig tidigare skådats.

Till en början följdes förklaringen av händelsen av antagandet att skivan förmodligen inte försvann, utan bara visade sig vara skymd av något annat föremål, men senare bekräftades inte denna hypotes.

En annan möjlig förklaring till det ovanliga fenomenet är antagandet om partiell förskjutning av skivmaterialet av fotoevaporativ vind över en längre sträcka, men i detta fall borde dess ljusstyrka ha ökat under de senaste åren, vilket inte har observerats.

En annan hypotes tyder på att TYC 8241 2652 inte hade en protoplanetarisk skiva från allra första början, och skivan som observerats sedan 1984 är uppvärmt damm som kastas ut i yttre rymden under ett scenario som liknar mega-påverkansmodellen av månens bildning . Därefter kan detta stoft antingen skingras eller lägga sig på stjärnans yta. Men detta antagande väcker också frågan om för snabb tid.

En förklaring kan vara att planeter bildades från skivan på så kort tid, och sedan visar det sig att "bildandet av planeter är mycket snabbare och mer effektivt", enligt Carl Malis.

Men ytterligare, mer detaljerade observationer och studier av data på protoplanetära skivor, för att avgöra om ljusstyrkan på någon av dem har minskat under de senaste åren, kommer sannolikt att hjälpa till att lösa detta problem.

Släktskap med abiogenesis

Enligt en av de senaste datorsimuleringsstudierna kunde de komplexa organiska molekylerna som utgör den omedelbara grunden för livet ha bildats från dammpartiklar i solens protoplanetära skiva redan innan jorden bildades . Enligt datorforskning kan liknande processer förekomma i andra planetsystem . [6]

Se även

• Shard Disc
• protostjärna
• Herbig Object - Haro
• planetsystemet
• Bildning och utveckling av solsystemet

Länkar

• Astrofysiker upptäckte först spiralarmar i en protoplanetarisk skiva runt en mycket ung stjärna // N+1, 30 september 2016.
•  Protoplanetarisk skiva av en trippelstjärna - Astronomi på QWERTY

Anteckningar

1. ↑ Skivans axel lutar mot betraktaren i en vinkel på 75 grader. Bilderna erhölls från resultaten av modellering av dynamiken hos en självgraviterande gas- och dammskiva och beräkning av strålningsöverföringen. Till höger om mitten finns ett tätt fragment - planetens embryo. Vid en våglängd på 3 mm, där skivan är transparent, observeras detta fragment som en ljus fläck (vänster karta). Vid 160 µm, där skivan är optiskt tjock, visas fragmentet som ett mörkt område (höger karta). Institutet för astronomi RAS
2. ↑ Vorobyov E.I., Pavlyuchenkov Ya.N., Trinkle P. Effekten av luminositetsskurar på egenskaperna hos protostellära skivor  // Astronomy Reports / Kapitel ed. A. A. Boyarchuk. - " Vetenskap ", 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  (engelska)  // The Astrophysical Journal  : journal. - 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 skiva har försvunnit från en stjärna i stjärnbilden Centaur - Sant. Ru . Hämtad 12 oktober 2012. Arkiverad från originalet 15 oktober 2012. (obestämd)
6. ↑ Moskowitz, Clara Lifes byggstenar kan ha bildats i damm runt ung sol. Space.com (29 mars 2012). Hämtad 30 mars 2012. Arkiverad från originalet 8 augusti 2012. (obestämd)

Litteratur

• Williams, JP; Cieza, L.A. (2011). "Protoplanetära skivor och deras utveckling". Annual Review of Astronomy and Astrophysics 49: 67.
• Armitage, PJ (2011). "Dynamiken för protoplanetära skivor". Annual Review of Astronomy and Astrophysics 49: 195-236.
• Sanford S.; Davis. En ny modell för vattenånga och isöverflöd i en protoplanetär nebulosa  //  American Astronomical Society, DPS möte #38, #66.07: tidskrift. - 2006. - Vol. 38 . - S. 617 . - . . - "".
• Barrado y Navascues, D. The Castor moving group: The age of Fomalhaut and Vega  (engelska)  // Astronomy and Astrophysics  : journal. - EDP Sciences , 1998. - Vol. 339 , nr. 3 . - s. 831-839 . - . - arXiv : astro-ph/9905243 . Arkiverad från originalet den 29 september 2007.
• Paul Kalas , J. Graham, M. Clampin. Ett planetsystem som ursprunget till strukturen i Fomalhauts dammbälte  (engelska)  // Nature  : journal. - 2005. - Vol. 435 , nr. 7045 . - P. 1067-1070 . - doi : 10.1038/nature03601 . - . - arXiv : astro-ph/0506574 . — PMID 15973402 .

Ordböcker och uppslagsverk	Stor norsk Britannica (online)