Hubble menemui protoplanet yang boleh menaikkan model pembentukan planet

Ini ialah ilustrasi artis tentang eksoplanet besar yang baru terbentuk dipanggil AB Aurigae b. Penyelidik menggunakan data baharu dan arkib daripada Teleskop Angkasa Hubble dan Teleskop Subaru untuk mengesahkan protoplanet ini terbentuk melalui proses yang sengit dan ganas, yang dipanggil ketidakstabilan cakera. Ketidakstabilan cakera ialah pendekatan atas ke bawah, jauh berbeza daripada model pertambahan teras yang dominan. Dalam senario ini, cakera besar mengelilingi bintang menjadi sejuk, dan graviti menyebabkan cakera itu pecah dengan cepat menjadi satu atau lebih serpihan jisim planet. AB Aurigae b dianggarkan kira-kira sembilan kali lebih besar daripada Musytari dan mengorbit bintang tuan rumahnya dua kali lebih jauh daripada Pluto dari Matahari kita. Kredit: NASA, ESA, Joseph Olmsted (STScI)

Teleskop Angkasa Hubble NASA telah merakam secara langsung bukti protoplanet seperti Musytari yang terbentuk melalui apa yang disifatkan oleh penyelidik sebagai “proses yang sengit dan ganas.” Penemuan ini menyokong teori yang telah lama diperdebatkan tentang bagaimana planet seperti Musytari terbentuk, yang dipanggil “ketidakstabilan cakera.”

Dunia baharu dalam pembinaan tertanam dalam cakera protoplanet debu dan gas dengan struktur lingkaran yang berbeza berputar di sekeliling, mengelilingi bintang muda yang dianggarkan berusia sekitar 2 juta tahun. Itu kira-kira usia sistem suria kita semasa pembentukan planet sedang dijalankan. (Umur sistem suria pada masa ini ialah 4.6 bilion tahun.)

“Alam semula jadi adalah bijak; ia boleh menghasilkan planet dalam pelbagai cara yang berbeza, ” kata Thayne Currie dari Teleskop Subaru dan Eureka Scientific, penyelidik utama dalam kajian itu.

Semua planet diperbuat daripada bahan yang berasal dari cakera bulatan. Teori dominan untuk pembentukan planet Jovian dipanggil “pertambahan teras,” pendekatan dari bawah ke atas di mana planet yang tertanam dalam cakera tumbuh daripada objek kecil—dengan saiz antara butir habuk hingga bongkah batu—berlanggar dan melekat bersama semasa mereka mengorbit bintang. Teras ini kemudian secara perlahan-lahan mengumpul gas dari cakera. Sebaliknya, pendekatan ketidakstabilan cakera ialah model atas ke bawah di mana apabila cakera besar mengelilingi bintang menjadi sejuk, graviti menyebabkan cakera dengan cepat terpecah menjadi satu atau lebih serpihan jisim planet.

Planet yang baru terbentuk, dipanggil AB Aurigae b, mungkin kira-kira sembilan kali lebih besar daripada Musytari dan mengelilingi bintang tuan rumahnya pada jarak 8.6 bilion batu—lebih dua kali lebih jauh daripada Pluto dari Matahari kita. Pada jarak itu ia akan mengambil masa yang sangat lama, jika pernah, untuk sebuah planet bersaiz Musytari untuk terbentuk melalui pertambahan teras. Ini menyebabkan penyelidik membuat kesimpulan bahawa ketidakstabilan cakera telah membolehkan planet ini terbentuk pada jarak yang begitu jauh. Dan, ia adalah berbeza dengan jangkaan pembentukan planet oleh model pertambahan teras yang diterima secara meluas.

Protoplanet pranatal menaikkan model pembentukan planet

Tanpa versi teks/tanda. Kredit: T. Currie/Subaru Telescope

Analisis baharu itu menggabungkan data daripada dua instrumen Hubble: Spektrograf Pengimejan Teleskop Angkasa dan Kamera Inframerah Dekat dan Spektrograf Berbilang Objek. Data ini dibandingkan dengan instrumen pengimejan planet tercanggih yang dipanggil SCExAO pada Teleskop Subaru 8.2 meter Jepun yang terletak di puncak Mauna Kea, Hawaii. Kekayaan data dari ruang angkasa dan teleskop berasaskan darat terbukti kritikal, kerana membezakan antara planet bayi dan ciri cakera kompleks yang tidak berkaitan dengan planet adalah sangat sukar.

“Mentafsir sistem ini amat mencabar,” kata Currie. “Ini adalah salah satu sebab mengapa kami memerlukan Hubble untuk projek ini-imej yang bersih untuk memisahkan cahaya dengan lebih baik daripada cakera dan mana-mana planet.”

Alam semula jadi sendiri turut memberikan bantuan: cakera besar habuk dan gas yang berputar mengelilingi bintang AB Aurigae dicondongkan hampir menghadap pandangan kita dari Bumi.

Protoplanet pranatal menaikkan model pembentukan planet

Imej bintang AB Aurigae yang diambil oleh Teleskop Subaru menunjukkan lengan lingkaran dalam cakera dan protoplanet AB Aur b yang baru ditemui. Bintang tengah yang terang telah bertopeng, dan lokasinya ditunjukkan oleh tanda bintang (☆). Saiz orbit Neptunus dalam Sistem Suria ditunjukkan untuk memberikan skala. Kredit: T. Currie/Subaru Telescope

Currie menekankan bahawa umur panjang Hubble memainkan peranan tertentu dalam membantu penyelidik mengukur orbit protoplanet. Dia pada asalnya sangat skeptikal bahawa AB Aurigae b adalah sebuah planet. Data arkib dari Hubble, digabungkan dengan pengimejan dari Subaru, terbukti menjadi titik perubahan dalam mengubah fikirannya.

“Kami tidak dapat mengesan usul ini mengikut urutan setahun atau dua tahun,” kata Currie. “Hubble menyediakan garis dasar masa, digabungkan dengan data Subaru, selama 13 tahun, yang mencukupi untuk dapat mengesan gerakan orbit.”

“Hasil ini memanfaatkan pemerhatian darat dan angkasa lepas dan kami dapat kembali ke masa lalu dengan pemerhatian arkib Hubble,” tambah Olivier Guyon dari University of Arizona, Tucson, dan Subaru Telescope, Hawaii. “AB Aurigae b kini telah dilihat dalam pelbagai panjang gelombang, dan gambar yang konsisten telah muncul-satu yang sangat kukuh.”

Keputusan pasukan diterbitkan dalam edisi 4 April Astronomi Alam.

“Penemuan baharu ini adalah bukti kukuh bahawa sesetengah planet gergasi gas boleh terbentuk melalui mekanisme ketidakstabilan cakera,” Alan Boss dari Institusi Sains Carnegie di Washington, DC menekankan. “Akhirnya, graviti adalah semua yang penting, kerana sisa-sisa proses pembentukan bintang akan akhirnya ditarik bersama oleh graviti untuk membentuk planet, satu cara atau yang lain.”

Memahami hari-hari awal pembentukan planet seperti Musytari memberikan ahli astronomi lebih banyak konteks ke dalam sejarah sistem suria kita sendiri. Penemuan ini membuka jalan untuk kajian masa depan tentang komposisi kimia cakera protoplanet seperti AB Aurigae, termasuk dengan Teleskop Angkasa James Webb NASA.


Planet gergasi pada jarak yang jauh dari teka-teki bintang seperti matahari ahli astronomi


Maklumat lanjut:
Thayne Currie, Imej pembentukan planet Jovian tertanam pada pemisahan yang luas di sekitar AB Aurigae, Astronomi Alam (2022). DOI: 10.1038/s41550-022-01634-x. www.nature.com/articles/s41550-022-01634-x

Petikan: Hubble menjumpai protoplanet yang boleh menaikkan model pembentukan planet (2022, 4 April) diambil 4 April 2022 daripada

Dokumen ini tertakluk kepada hak cipta. Selain daripada sebarang urusan adil untuk tujuan kajian atau penyelidikan persendirian, tiada bahagian boleh diterbitkan semula tanpa kebenaran bertulis. Kandungan disediakan untuk tujuan maklumat sahaja.

We would love to thank the author of this write-up for this remarkable web content

Hubble menemui protoplanet yang boleh menaikkan model pembentukan planet


You can find our social media accounts as well as other pages related to it.https://paw6.info/related-pages/