Ziemia mogła powstać z dysku żelaznego pyłu

Dzięki analizie obecnego stanu Układu Słonecznego oraz obserwacjom odległego systemu planetarnego naukowcy pokazali, co prawdopodobnie działo się wokół Słońca, zanim powstały planety. Mówią o okrążających gwiazdę, bogatych w żelazo, koncentrycznych dyskach pyłu. Podkreślają, że zmienia mogła powstać z dysku tzw. żelaznego pyłu.

Dzięki analizie obecnego stanu Układu Słonecznego oraz obserwacjom odległego systemu planetarnego naukowcy pokazali, co prawdopodobnie działo się wokół Słońca, zanim powstały planety. Mówią o okrążających gwiazdę, bogatych w żelazo, koncentrycznych dyskach pyłu. Podkreślają, że zmienia mogła powstać z dysku tzw. żelaznego pyłu.

Jak powstała ziemia?

.Postęp w rozwoju instrumentów astronomicznych sprawia, że naukowcy mogą coraz dokładniej badać odległe systemy planetarne, w tym odnosić je do Układu Słonecznego.

Korzystając z działającego w Europejskim Obserwatorium Południowym Bardzo Dużego Teleskopu (VLT), międzynarodowy zespół ekspertów – kierowany przez zespół z węgierskiego Obserwatorium Konkoly – odkrył wyjątkową strukturę w odległym o 500 lat świetlnych młodym układzie HD 144432.

„Badając rozkład pyłu w położonym blisko gwiazdy dysku, po raz pierwszy w takim środowisku wykryliśmy skomplikowany układ, w którym pył gromadzi się w trzech koncentrycznych pierścieniach” – mówi Roy van Boekel, jeden z autorów publikacji, która ukazała się w magazynie „Astronomy & Astrophysics”.

„Region ten odpowiada obszarowi, w którym w Układzie Słonecznym powstały skaliste planety” – dodaje.

Porównując badany układ do Układu Słonecznego, pierwszy pierścień pyłu jest odpowiednikiem orbity Merkurego, drugi – orbity Marsa, a trzeci – orbity Jowisza.

Jak dotąd tego typu okrążające gwiazdę pierścienie znajdowano w dużych odległościach od gwiazd – większych niż orbita Saturna. Pierścienie zwykle powstają, gdy planety tworzące się w okrążającym gwiazdę dysku wychwytują jego materiał, tworząc przerwy w dysku.

Obserwacje HD 144432 to pierwszy przypadek, kiedy zaobserwowano tak skomplikowany system pierścieni blisko gwiazdy

.Jak wyjaśniają badacze, położony jest on w strefie bogatej w pył – materiał, z którego powstają planety skaliste, takie jak Ziemia. Obecność trzech pierścieni wskazuje na powstawanie dwóch planet, a ich masy prawdopodobnie przypominają masę Jowisza.

Badacze zdołali nawet określić skład chemiczny pierścieni. Znaleźli pierwiastki typowe dla Ziemi i innych planet Układu Słonecznego, w tym żelazo, inne metale, tlen oraz krzem.

Jeśli wyniki zostaną potwierdzone, będzie to pierwszy raz, kiedy zaobserwowano żelazo w protoplanetarnym dysku – podkreślają. Dotąd zakładano, że dyski takie składają się głównie z krzemu i węgla, jednak żelazo w miejscu węgla, zdaniem badaczy, lepiej pasuje do modeli teoretycznych.

Przy tym temperatura dysku w układzie HD 144432 osiąga nawet 1500 st. C na wewnętrznym brzegu, a na zewnętrznym spada do 25 st. C.

Żelazo w tak wysokiej temperaturze roztapiają się, a potem tworzą kryształy, natomiast węgiel wszedłby w reakcję z tlenem tworząc gazy tlenek i dwutlenek węgla – tłumaczą naukowcy. Węgiel w postaci stałej mógłby istnieć tylko w bardziej oddalonych of gwiazdy rejonach dysku, ale obserwacje nie potwierdzają jego obecności.

Co zawiera ziemia?

.Bogactwo żelaza i mała ilość węgla dobrze pasuje do Układu Słonecznego – podkreślają astronomowie. Na przykład Ziemia zawiera stosunkowo niewiele węgla.

„Uważamy, że dysk w układzie HD 144432 może bardzo przypominać ten, jaki istniał w dawnym Układzie Słonecznym. Dostarczył on dzisiejszym skalnym planetom dużej ilości żelaza” – mówi dr van Boekel.

„Nasze badanie może wnosić kolejny argument za tym, że skład Układu Słonecznego jest raczej typowy” – zwraca uwagę ekspert.

Tak dokładne obserwacje były możliwe dzięki jednoczesnemu wykorzystaniu czterech ponad 8-metrowych teleskopów VLT i doskonałego interferometru (VLTI). Jak wyjaśniają naukowcy, efekt tego był taki, jakby prowadzili obserwację z pomocą jednego teleskopu o średnicy aż 200 m.

Na badania czekają już kolejne systemy. „Mamy jeszcze kilka innych gwiazd czekających na to, aby przyjrzeć im się z pomocą VLTI” – mówi dr van Boekel.

Dzięki temu, być może będzie można odpowiedzieć na pytanie, czy planety powszechnie powstają w bogatych w żelazo dyskach położonych blisko gwiazd.

Narodziny gwiazdy

.Astronom, Piotr KOŁACZEK-SZYMAŃSKI, na łamach „Wszystko co Najważniejsze” zaznacza, że: „Kluczowe w procesie narodzin gwiazdy są mgławice. Jest to obłok pyłu i gazu, w którym dochodzi do formowania się gwiazd. We wczesnych fazach gaz pozostaje praktycznie niewzbudzony i zauważalny jedynie w podczerwieni. Gwiazdy dzięki kolapsowi grawitacyjnemu narodziły się z materii i powoli ją rozdmuchują, emitując specyficzną formę wiatru. Tracą materię, która odsuwa od nich gaz”.

„Mgławica M16 w gwiazdozbiorze Orła ma pyłowe kolumny („kolumny stworzenia”), które są miejscem powstawania gwiazd. Możemy wykonywać zdjęcia najdrobniejszych szczegółów takich mgławic i w skali roku obserwować zmiany, które w niej zachodzą” – pisze Piotr KOŁACZEK-SZYMAŃSKI.

Najczęściej obrazy takiego procesu obserwujemy w świetle widzialnym, jednak astronomowie mają do badania znacznie większą paletę promieniowania elektromagnetycznego. Jednym z odcieni tej palety jest podczerwień.

„Za jej sprawą możemy przeniknąć przez wszystkie struktury pyłowe, co pozwala nam na dokładniejsze obserwowanie obszarów narodzin gwiazd. W fazie typu T Tauri początkowo materia krąży po orbicie nowo narodzonej gwiazdy. Silne pole magnetyczne prowadzi do spadania materii na powierzchnię gwiazdy, co powoduje emisję bardzo silnego promieniowania rentgenowskiego. Taka gwiazda nie byłaby przyjazna dla planet, które znalazłyby się zbyt blisko” – pisze Piotr KOŁACZEK-SZYMAŃSKI w tekście „Z gwiazd powstaliśmy, w gwiazdy się obrócimy„.

PAP/ Marek Matacz/ Wszystko co Najważniejsze/ LW

Materiał chroniony prawem autorskim. Dalsze rozpowszechnianie wyłącznie za zgodą wydawcy. 11 stycznia 2024