Spitzeri kosmoseteleskoop on esimest korda tuvastanud pisikesi kvartsitaolisi kristalle, mis on piserdatud noortele planeedisüsteemidele. Mis toimub nendes planetaarsetes ketastes seda tüüpi materjalide loomiseks? Leiud viitavad sellele, et keerleva gaasi ja tolmu tekitavad lööklained tekitavad kogu universumis planeete. "Spitzer on andnud meile parema ettekujutuse sellest, kuidas planeetide tooraineid väga varakult toodetakse," ütles William Forrest NY-i Rochesteri ülikoolist. "Neid teisi tähesüsteeme uurides saame teada meie enda algusest. planeedid 4,6 miljardit aastat tagasi. ” Suur küsimus on siiski, kas nende kristallidega saavad astronoomid tulevikku ennustada? (Tegin nalja)
Planeedid sünnivad keerlevatest pannkookitaolistest tolmu- ja gaasiketastest, mis ümbritsevad noori tähti. Need algavad pelgalt tolmuteradena, ujudes ringi gaasi- ja tolmuketas, enne kui need kokku kogunevad, et moodustada täisväärtuslikke planeete. Planeedi arengu varases staadiumis kristalliseeruvad ja kleepuvad tolmuterad kokku, samal ajal kui ketas ise hakkab settima ja lapikuma. See juhtub staari elu esimeste miljonite aastate jooksul.
Kui Forrest ja tema kolleegid kasutasid Spitzerit viie noore umbes 400 valgusaasta kaugusel asuva planeedi moodustava ketta uurimiseks, tuvastasid nad ränidioksiidi kristallide allkirja. Ränidioksiid on valmistatud ainult ränist ja hapnikust ning on klaasi peamine koostisosa. Sulamisel ja kristalliseerumisel võivad sellest saada suured kuusnurksed kvartskristallid, mida sageli müüakse müstiliste märgidena. Veel kõrgema temperatuurini kuumutamisel võib see moodustada ka väikeseid kristalle, nagu tavaliselt vulkaanide ümber leiduvad.
Just selle ränidioksiidi kristallide, eriti kristobaliti ja tridümiidi kõrgel temperatuuril leidus Forresti meeskond esimest korda planeedi moodustavatel ketastel teiste tähtede ümber. "Cristobalite ja tridymite on sisuliselt kvarts kõrgel temperatuuril," ütles Sargent. "Kui kuumutate kvartskristalle, saate neid ühendeid."
Tegelikult nõuavad kristallide moodustamiseks temperatuurid koguni 1220 kelvinit (umbes 1740 kraadi Fahrenheiti järgi). Kuid noored planeeti moodustavad kettad on vaid umbes 100–1000 kelvinit (umbes miinus 280 kraadi Fahrenheiti kuni 1340 Fahrenheiti) - kristallide moodustamiseks liiga külm. Kuna kristallid vajavad kuumutamist, millele järgneb kiire jahutamine, teoreetikud arvasid, et põhjuseks võivad olla lööklained.
Arvatakse, et lööklained ehk ülehelikiiruselised rõhulained tekivad planeeti moodustavates ketastes, kui suurel kiirusel tiirlevad gaasipilved kokku põrkuvad. Mõne teoreetiku arvates võivad lööklainetega kaasneda ka hiiglaslike planeetide moodustumine.
Ehk siis suudavad astronoomid ennustada planeedi tüüpi selles äsja moodustuvas päikesesüsteemis!
Leiud on kooskõlas meie päikesesüsteemi kohalike tõenditega. Arvatakse, et ka Maale langenud iidsetest meteoriitidest leiduvad kerakujulised veerised, mida nimetatakse kondroprussideks, on meie päikesesüsteemi noore planeedi moodustava ketta kristallunud lööklainetega. Lisaks leidis NASA missioon Stardust komeedil Wild 2 tridümite mineraale.
Forrest ja Rochesteri ülikooli abiturient Ben Sargent juhtisid uurimistööd, mis avaldatakse ajakirjas Astrophysical Journal.
Allikas: Caltech
