غول های سریع شکل می توانند دیسک های پیش سیاره ای مارپیچی را مختل کنند – ScienceDaily


بر اساس مطالعه جدید منجمان دانشگاه وارویک ، سیارات غول پیکر که در اوایل زندگی منظومه ستاره ای تکامل یافته اند ، می تواند رمز و راز این دلیل را که چرا ساختارهای مارپیچی در دیسک های پیش سیاره جوان مشاهده نمی شود ، حل کند.

این مطالعه که امروز (26 نوامبر) در مجلات نجومی نجومی و بخشی که توسط انجمن سلطنتی پشتیبانی می شود ، فقدان ساختار مارپیچی را توضیح می دهد که ستاره شناسان انتظار دارند در صفحه های سیاره اطراف ستاره های جوان ببینند ، که همچنین نشان می دهد دانشمندان ممکن است نیاز به ارزیابی مجدد سرعت سیارات در چرخه زندگی دیسک داشته باشند.

دیسک های پیش سیاره ، محل تولد سیارات هستند و ماده ای را در خود جای داده اند که در نهایت در جرم سیاره هایی که در جهان می بینیم ادغام می شوند. هنگامی که این دیسک ها جوان هستند ، ساختارهای مارپیچی تشکیل می دهند و تمام گرد و غبار و مواد آنها توسط اثر جاذبه عظیم چرخش دیسک به بازوهای متراکم کشیده می شوند. یک اثر مشابه در سطح کهکشانی رخ می دهد ، به همین دلیل است که ما کهکشان های مارپیچی مانند راه شیری خود را می بینیم.

به مدت سه تا ده میلیون سال ، مواد موجود در این دیسک برای تشکیل سیارات جمع می شود ، روی ستاره ای می افتد که به دور خود می چرخد ​​یا از طریق بادهای خارج شده از دیسک به سادگی در فضا پراکنده می شود. هنگامی که دیسک جوان است ، فقط گرانش می یابد و مواد موجود در آن یک ساختار مارپیچی تشکیل می دهد ، که با ثبات گرانش از بین می رود. سیاره های جوان در حال تکامل ، شکاف های موجود در دیسک را به دلیل مصرف و پراکنده کردن مواد به روش خود کاهش می دهند و منجر به ویژگی های “حلقه و شکاف” می شود که ستاره شناسان اغلب در دیسک های پیش سیاره مشاهده می کنند.

اما ستاره شناسان تلاش کرده اند تا مشاهدات دیسک های پیش سیاره ای جوان را که هیچ نشانه ای از مارپیچ ندارند نشان دهند ، اما در عوض مانند یک دیسک بسیار قدیمی تر با ساختار حلقه و شکاف به نظر می رسند. برای توضیح ، سهل روتر و دکتر فرزانه مرو از دانشکده فیزیک دانشگاه وارویک شبیه سازی رایانه ای سیارات عظیم در دیسک های جوان را انجام دادند تا تعیین کنند که در هنگام تعامل چه اتفاقی می افتد.

آنها دریافتند که یک سیاره غول پیکر در حدود سه برابر جرم مشتری از مناطق بیرونی دیسک به ستاره خود مهاجرت می کند باعث ایجاد تداخل کافی برای از بین بردن ساختار مارپیچی دیسک با نتایج مشابه مشاهدات منجمان می شود. . اما ، برای حضور در مرحله مارپیچ دیسک ، این سیارات باید به سرعت و در آغاز چرخه حیات دیسک تشکیل شوند.

Sahl Rowther ، نویسنده اصلی ، دانشجوی دکترای دانشکده فیزیک ، گفت: “هنگامی که دیسک ها جوان هستند ، انتظار داریم که آنها دارای ساختارهای مارپیچی باشند. اما ما این را در مشاهدات نمی بینیم.

“شبیه سازی های ما نشان می دهد که یک سیاره عظیم در یکی از این دیسک های جوان می تواند در واقع زمان صرف شده در مرحله مارپیچ گرانشی را به یک منظره کاهش دهد که بیشتر شبیه برخی از مشاهدات اخترشناسان است.

دکتر فرزانه مرو ، همکار نویسنده گروه فیزیک ، می افزاید: “اگر برخی از این دیسک هایی که ستاره شناسان مشاهده کرده اند اخیراً گرانش داشته اند ، این نشان می دهد که آنها یک سیاره را تشکیل داده اند در حالی که دیسک هنوز جوان است. مرحله گرانش برای دیسک پیش سیاره بسیار کمتر از حدود نیم میلیون سال قدمت دارد ، این بدان معناست که این سیاره باید فوق العاده سریع شکل گرفته باشد.

“مهم نیست که چه مکانیسمی نحوه شکل گیری این سیارات را توضیح می دهد ، این احتمالاً به این معنی است که باید در نظر داشته باشیم که سیارات بسیار سریعتر از آنچه تصور می شد تشکیل می شوند.”

شبیه سازی های آنها یک سیاره غول پیکر را در مناطق بیرونی یک دیسک پیش سیاره ای همزمان با مهاجرت به داخل ، مدل می کند. این همچنین بدان معنی است که این سیاره تعامل خواهد کرد و قسمت عمده ای از دیسک را مختل می کند و به اندازه کافی عظیم خواهد بود تا شکافی در گاز ایجاد کند و در نتیجه یک ساختار حلقوی و فاقد اعتبار است. Sahl Rowther اضافه می کند: “این موضوع با توجه به ناشناخته های مرتبط با توده های دیسک مشاهده شده هیجان انگیز است. اگر دیسک های عظیم با ساختار حلقوی و میانی رایج باشد ، این می تواند روش های بیشتری برای توضیح معماری دیسک فراهم کند.

“نتایج ما نشان می دهد که حتی می توان نشانه هایی از این سیارات غول پیکر را در شرایط و فن آوری مناسب مشاهده کرد. قدم بعدی در تحقیق ما تعیین این شرایط برای کمک به منجمان است. برای تعیین حضور این سیارات. “

دکتر مرو افزود: “کاملاً ممکن است که این ساختار مارپیچی از بین برود ، هنگام مشاهده دیسک اشتباه نکنید. هنوز هم می تواند از نظر جرم عظیم باشد ، فقط یک سیاره غول پیکر باعث از بین رفتن مارپیچ های خود شده است.

“ما این تصاویر شگفت انگیز از دیسک های پیش سیاره را داریم و آنچه واقعاً در مورد آنها هیجان انگیز است ساختار آنهاست. در چند سال گذشته ، تلسکوپ ها بسیار قدرتمند شده اند و ما می توانیم ویژگی هایی مانند شکاف و حلقه ها را ببینیم. با شبیه سازی های رایانه ای مانند ما ، اکنون می توانیم سعی کنید دریابید که آیا برخی از فرایندهایی که ما انتظار داریم اتفاق بیفتد ، مانند مهاجرت سیارات به دیسک های جوان ، می تواند منجر به نوعی تصویر شود که ناظران مشاهده می کنند. این با ترکیبی از تلسکوپ های قدرتمند و ابر رایانه ها امکان پذیر است. “


منبع: khabar-erfan.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*