Jak powstają planety?

Obserwacje przeprowadzone z pomocą Teleskopu Jamesa Weba potwierdziły teorię naukowców na temat tego, jak powstają planety. Kluczową rolę w tym procesie odgrywają pokryte lodem drobiny.

Jak powstają planety?

.Jak wyjaśniają eksperci z NASA, według popularnej wśród fachowców teorii, planety powstają dzięki małym, pokrytym lodem drobinom pyłu, które stają się ogniskami kondensacji materii, a jednocześnie stanowią źródło materii.

Jedno z głównych założeń tej teorii jest jednak takie, że cząstki te nadlatują z dalekich, zewnętrznych regionów protoplanetarnego dysku z powodu tarcia o obecny w nim gaz i wytracania prędkości.

Kiedy drobiny te dostaną się bliżej gwiazdy, zawarta woda zamienia się przy tym w parę.

Teoria potwierdzona przez Teleskop Jamesa Webba

.„Webb ostatecznie pokazał związek między parą wodną w wewnętrznym dysku i napływem drobin z jego zewnętrznych części. Odkrycie to otwiera ekscytujące perspektywy badania formowania się skalistych planet, z pomocą Webba” – mówi Andrea Banzatti z Texas State University, San Marcos, autor badania opisanego na łamach „The Astrophysical Journal Letters” (https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/acf5ec).

„W przeszłości mieliśmy statyczny obraz formowania się planet – trochę tak, jakby istniały odizolowane strefy, w których planety się formują. Teraz mamy dowody na to, że strefy te oddziałują między sobą. Procesy te, jak się uważa, zaszły także w naszym Układzie Słonecznym” – podkreśla Colette Salyk z Vassar College w Poughkeepsie, współautorka publikacji.

Ona i jej koledzy z pomocą Teleskopu Webba przyjrzeli się czterem protoplanetarnym dyskom krążącym wokół gwiazd podobnych do Słońca. Każda z nich ma zaledwie od 2 do 3 mln lat, zatem to „noworodki” w kosmicznej skali.

Dwa dyski badacze opisali przy tym jako kompaktowe, a dwa jako duże.

Według teorii, w dyskach kompaktowych silny napływ wspomnianych cząstek powinien dostarczać je na wyraźnie mniejszą odległość od gwiazdy niż orbita Neptuna.

W dużych dyskach – przeciwnie – cząstki powinny pozostawać w licznych pierścieniach rozciągających się aż na odległość 6 orbit Neptuna.

Obserwacje sprawdzające obecność wody (niesionej przez cząstki) potwierdziły teorię.

Początkowo naukowcy nie mogli jednak rozszyfrować zgromadzonych danych.

„Przez dwa miesiące utknęliśmy na wstępnych wynikach pokazujących, że kompaktowe dyski zawierają zimniejszą wodę, a duże – cieplejszą. To nie miało sensu, ponieważ wybraliśmy gwiazdy o podobnych temperaturach” – wyjaśnia prof. Banzatti.

Okazało się, że kompaktowe dyski zawierały dodatkowe ilości zimnej wody tuż na granicy tzw. strefy lodu, w odległości od gwiazdy ok. 1/10 orbity Neptuna.

„Teraz ostatecznie i niezaprzeczalnie widzimy ten nadmiar zimnej wody. To bezprecedensowa zasługa wysokiej rozdzielczości Webba” – podkreśla prof. Banzatti.

Polska gospodarka kosmiczna

.„Produkty i usługi wykorzystujące technologie kosmiczne to dzisiaj rynek szacowany na 350–450 mld euro. Nie ma więc cienia przesady w nazywaniu tego rynku nową gałęzią gospodarki – gospodarką kosmiczną. Co więcej, jest to chyba najbardziej dynamicznie rozwijająca się gałąź światowej gospodarki, odnotowująca rokrocznie dwucyfrowe wzrosty. Tylko w latach 2020–2022 przychody branży kosmicznej wzrosły o 20 proc., a zgodnie z przewidywaniami analityków do 2040 r. osiągną 1 bln dolarów. Obserwując tę dynamikę, można zadać pytanie, czy Polska jest krajem na tyle nowoczesnym i silnym gospodarczo, by zapewnić sobie dostęp do tych zdobyczy technologicznych i być istotnym graczem na międzynarodowych rynkach” – pisze we „Wszystko co Najważniejsze” prof. Grzegorz WROCHNA, fizyk, prezes Polskiej Agencji Kosmicznej.

Jak podkreśla, „tradycje mamy znakomite i bynajmniej nie tylko w dziedzinie fantastyki naukowej (…). Nowoczesna era polskiego kosmosu zaczęła się jednak w 2012 roku wejściem naszego kraju do Europejskiej Agencji Kosmicznej (European Space Agency – ESA). Celem tej organizacji jest rozwijanie technologii w krajach członkowskich poprzez realizację wspólnych programów”.

„Polska uczestniczy obecnie w 11 z 24 misji ESA, których celem jest eksploracja Księżyca, Słońca i planet Układu Słonecznego wraz z ich księżycami, a także badanie odległego Wszechświata. W bazie danych ESA zarejestrowanych jest ponad 400 firm, z czego ponad 150 otrzymało już kontrakty. Te duże liczby cieszą, ale zarazem stanowią wyzwanie, bo nasz sektor kosmiczny składa się głównie z małych i średnich przedsiębiorstw oraz instytucji naukowych. Niełatwo jest im stawić czoła wielkim czempionom obecnym na rynku kosmicznym już od kilku dekad. Integracja tego potencjału, budowanie „masy krytycznej” zdolnej do realizacji dużych, ambitnych projektów to jedno z głównych zadań Polskiej Agencji Kosmicznej – pisze prof. Grzegorz WROCHNA

Jak dodaje, „POLSA, powołana w 2014 roku, jest stosunkowo młodą agencją, jeśli porównać ją z np. z NASA utworzoną w roku 1958. Nie jest jednak naszym celem „doganianie” znacznie bardziej doświadczonych agencji. Zamiast gonić i zawsze pozostawać w tyle, lepiej przeskoczyć do przyszłości, pomijając niektóre etapy, jak to się udało Polsce w bankowości czy technologiach informatycznych. Ten nowy etap, nazywany czasem «New Space» albo «Space 4.0», charakteryzuje się wejściem na rynek firm prywatnych, szybszą budową tańszych satelitów, gwałtownym rozwojem rynku rozmaitych zastosowań. W tej perspektywie rozdrobnienie polskiego sektora może stać się zaletą, bo daje dużą elastyczność, umożliwia szybkie reagowanie na pojawienie się nowych technologii czy potrzeb rynkowych”.

Prof. Grzegorz WROCHNA pisze, że „myśląc o rozwoju potencjału komercyjnego naszych firm, należy szukać obszarów, gdzie spodziewamy się dużego zapotrzebowania w przyszłości, a dziś jeszcze nie są one obsadzone przez wielkich graczy. Do takich obszarów należy niewątpliwie śledzenie tego, co się dzieje na zatłoczonej orbicie, naprawa uszkodzonych satelitów, usuwanie satelitów już nieczynnych itp. Znakomicie wpisują się tu kompetencje naszych firm i instytucji naukowych. Instrumenty obserwacyjne, automatyka i robotyka, sztuczna inteligencja, elementy napędów to zasoby, które połączone mogą stworzyć pionierskie i konkurencyjne rozwiązania. Wysoka rozdzielczość i wielosatelitarne konstelacje produkują dziś ogromne ilości danych. Zarządzanie takimi danymi, ich przechowywanie, udostępnianie i przetwarzanie to już domena polskich firm, które z powodzeniem oferują swoje rozwiązania innym państwom i ESA”.

PAP/Marek Matacz/WszystkoCoNajważniejsze/SN