Descoperirea surpriză în atmosfera planetei extraterestre ar putea schimba zeci de ani de teoria formării planetelor

Cele mai bune teorii ale oamenilor de știință cu privire la modul în care se formează planetele ar putea fi greșite, sugerează o nouă cercetare. Astronomii studiază o planetă care se formează dincolo de noi sistemul solar au descoperit că alcătuirea sa chimică nu se potrivește pe deplin cu gazul învolburat și discul de praf din care s-a format. Descoperirea provoacă modelele standard de formare a planetelor și implică că acestea pot fi prea simpliste, spun cercetătorii.

Planeta în devenire, numită PDS 70b, este o lume de aproape trei ori mai mare decât Jupiter și se află la aproximativ 400 de ani lumină de Pământ, în constelația Centaurus. Face parte dintr-un sistem cu două planete – unul dintre puținele cunoscute unde planetele încă se unesc, oferind un mediu valoros pentru astronomi pentru a examina legătura dintre planetele nou-născute și discul lor natal. PDS 70b își înconjoară steaua gazdă la o distanță similară cu orbita lui Uranus în jurul Soarelui și anterioară observatii au sugerat că s-ar putea apropia de sfârșitul erei nou-născutului după ce a acumulat masă timp de aproximativ 5 milioane de ani.

În mai, astronomii au folosit telescopul Keck II din Hawaii pentru a studia componența chimică a PDS 70b, uitându-se în special la abundența de monoxid de carbon și apă. Echipa a folosit aceste informații pentru a deduce cât de mult carbon și oxigen sunt prezente în atmosfera planetei – două dintre cele mai comune elemente din universul nostru după hidrogen și heliu și, prin urmare, urme cheie ale formării planetei.

Comparând aceste observații cu datele de arhivă privind gazele din discul protoplanetar al sistemului, cercetătorii au descoperit că atmosfera planetei conține mult mai puțin carbon și oxigen decât se aștepta. Ei și-au descris descoperirile în a hârtie publicat miercuri (18 decembrie) în Astrophysical Journal Letters.

„A fost un pic surprinzător și arată că imaginea noastră larg acceptată a formării planetelor a fost prea simplificată”, autorul principal al studiului. Chih-Chun Hsuun astrofizician observațional care este în prezent cercetător postdoctoral la Universitatea Northwestern din Illinois, a declarat într-un declaraţie.

Ascensiunea uluitoare a planetelor

Oamenii de știință cred că planetele, inclusiv cele din nostru sistemul solarse formează atunci când particulele din discul protoplanetar se ciocnesc și se lipesc împreună, formând în cele din urmă corpuri mai mari prin acumulare. Dacă acesta este într-adevăr un proces universal, planetele ar trebui să aibă compoziții chimice similare cu discurile lor.

Înrudit: Oamenii de știință au urmărit un semnal misterios și au găsit două găuri negre care se îngrămădesc cu ceva ca niciodată

Cercetătorii propun două scenarii care ar putea explica discrepanța observată. În primul rând, PDS 70b ar fi putut încorpora cea mai mare parte a carbonului și a oxigenului său nu direct din gazul din discul protoplanetar, ci din material solid precum gheața și praful, care ar fi conținut carbon și oxigen prins.

Recent Telescopul spațial James Webb observatii Alte sisteme planetare sugerează că un astfel de proces este posibil și poate influența structura chimică a planetelor în curs de dezvoltare. Dacă PDS 70b ar urma același traseu, „acea gheață și praful s-ar fi evaporat înainte de a intra pe planetă”, coautorul studiului. Jason Wangun profesor asistent de fizică și astronomie la Universitatea Northwestern, a declarat în declarație. „Deci, s-ar putea să ne spună că nu putem compara doar gazul cu gazul – componentele solide ar putea face o mare diferență în raportul carbon-oxigen”.

Alternativ, discul protoplanetar s-ar putea să se fi îmbogățit în carbon relativ recent, ca și altele modelele de formare a planetelor prezic. Datele existente despre sistem nu sunt suficiente pentru a face distincția între aceste două posibilități, dar observațiile viitoare ale celei de-a doua planete, PDS 70c, pot oferi informațiile necesare pentru o modelare mai detaliată a sistemului, au spus cercetătorii.

„Studiind aceste două planete împreună, putem înțelege și mai bine istoria formării sistemului”, a spus Hsu. „Dar acesta este doar un sistem. În mod ideal, trebuie să identificăm mai multe dintre ele pentru a înțelege mai bine cum se formează planetele”.