Nëse epoka moderne e astronomisë do të mund të përmblidhej me pak fjalë, ndoshta do të ishte “epoka e ndryshimit të paradigmave”.
Falë teleskopëve të gjeneratës së ardhshme, instrumenteve dhe mësimi i makinësastronomët po kryejnë hetime më të thella në misteret kozmologjike, duke bërë zbulime dhe duke shkatërruar nocionet e paramenduara.
Kjo përfshin mënyrën se si sistemet e planetëve formohen rreth yjeve të rinj, të cilat shkencëtarët e kanë shpjeguar tradicionalisht duke përdorur Hipoteza Mjegullnajës. Kjo teori thotë se sistemet e yjeve formohen nga retë e gazit dhe pluhurit (mjegullnajat) që përjetojnë kolaps gravitacional, duke krijuar një yll të ri.
Gazi dhe pluhuri i mbetur më pas vendosen në një disk protoplanetar rreth yllit të ri, i cili gradualisht bashkohet për të krijuar planetë. Natyrisht, astronomët teorizojnë se përbërja e planetëve do të përputhej me atë të vetë diskut.
Megjithatë, kur ekzaminohet një ekzoplanet ende në zhvillim në një sistem yjor të largët, një ekip astronomësh zbuloi një mospërputhje ndërmjet gazeve në atmosferën e planetit dhe atyre brenda diskut. Këto gjetje tregojnë se marrëdhënia midis një disku protoplanetar dhe planetëve që ata formojnë mund të jetë më e ndërlikuar.
Ekipi drejtohej nga Associate Postdoctoral Chih-Chun “Dino” Hsu nga Qendra për Kërkime dhe Kërkime Ndërdisiplinore në Astrofizikë (CIERA) në Universitetin Northwestern.
Atij dhe kolegëve të tij iu bashkuan studiues nga Instituti i Teknologjisë në Kaliforni (Caltech), Universiteti i Kalifornisë San Diego (UCSD) dhe Universiteti i Kalifornisë në Los Anxhelos (UCLA). Gazeta që detajon gjetjet e tyre, “PDS 70b Tregon raportin e karbonit ndaj oksigjenit si yjor”, u shfaq së fundmi në The Astrophysical Journal Letters.
Për studimin e tyre, ekipi u mbështet në Imazhi dhe Karakterizuesi i Planetit Keck (KPIC), një instrument i ri në Observatori WM Keckpër të marrë spektra nga PDS 70b. Ky ekzoplanet ende në formim rrotullohet rreth një ylli të ri të ndryshueshëm (vetëm ~ 5 milionë vjet i vjetër) që ndodhet rreth 366 vite dritë nga Toka.
Ai është i vetmi i njohur për astronomët me protoplanetë që banojnë në zgavrën e diskut rreth yjor nga i cili janë formuar, duke e bërë atë ideal për studimin e formimit dhe evolucionit të ekzoplaneteve në mjedisin e tyre lindje.
Jason Wangnjë asistent profesor i fizikës dhe astronomisë në Northwestern i cili këshilloi Hsu-në, shpjegoi në një Northwestern News njoftim për shtyp:
“Ky është një sistem ku ne shohim të dy planetët ende duke u formuar, si dhe materialet nga të cilat janë formuar. Studimet e mëparshme kanë analizuar këtë disk të gazit për të kuptuar përbërjen e tij. Për herë të parë, ne ishim në gjendje të matim përbërjen e – duke formuar vetë planetin dhe shikoni se sa të ngjashme janë materialet në planet në krahasim me materialet në disk.”
Deri kohët e fundit, astronomët nuk ishin në gjendje të studionin drejtpërdrejt një disk protoplanetar për të gjurmuar lindjen e planetëve të rinj. Në kohën kur shumica e ekzoplaneteve janë të vëzhgueshme nga teleskopët, ata kanë përfunduar formimin dhe disqet e tyre natale janë zhdukur që atëherë. Këto vëzhgime janë historike në atë që kjo është hera e parë që shkencëtarët krahasojnë informacionin nga një ekzoplanet, disku i tij i lindjes dhe ylli i tij pritës. Puna e tyre u bë e mundur nga teknologjitë e reja fotonike të bashkë-zhvilluara nga Wang për teleskopët Keck.
Kjo teknologji lejoi Hsu dhe ekipin e tij të kapnin spektrat e PDS 70b dhe tiparet e zbehta të këtij sistemi të ri planetar, pavarësisht pranisë së një ylli shumë më të ndritshëm. “Këto mjete të reja bëjnë të mundur marrjen e spektrave vërtet të detajuara të objekteve të zbehta pranë objekteve vërtet të ndritshme.” tha Wang. “Për shkak se sfida këtu është se ekziston një planet vërtet i zbehtë pranë një ylli vërtet të ndritshëm. Është e vështirë të izolosh dritën e planetit në mënyrë që të analizosh atmosferën e tij.”
Spektrat që rezultuan zbuluan praninë e monoksidit të karbonit dhe ujit në atmosferën e PDS 70b. Kjo i lejoi ekipit të llogariste raportin e konkluduar të karbonit dhe oksigjenit atmosferik, të cilin ata e krahasuan me matjet e raportuara më parë të gazeve në disk.
“Fillimisht prisnim që raporti karbon-oksigjen në planet të ishte i ngjashëm me diskun.” tha Hsu. “Por, në vend të kësaj, ne zbuluam se karboni, në raport me oksigjenin, në planet ishte shumë më i ulët se raporti në disk. Kjo ishte paksa befasuese dhe tregon se fotografia jonë e pranuar gjerësisht e formimit të planetit ishte shumë e thjeshtuar.”
Për të shpjeguar këtë mospërputhje, ekipi propozoi dy shpjegime të mundshme. Këto përfshijnë mundësinë që planeti mund të jetë formuar përpara se disku i tij të pasurohej me karbon ose që planeti mund të ishte rritur kryesisht duke thithur sasi të mëdha materialesh të ngurta përveç gazeve.
Ndërsa spektrat tregojnë vetëm gazra, ekipi pranon se një pjesë e karbonit dhe oksigjenit mund të jenë grumbulluar nga lëndët e ngurta të bllokuara në akull dhe pluhur. Tha Hsu:
“Për astrofizikanët vëzhgues, një pamje e pranuar gjerësisht e formimit të planetit ka të ngjarë të jetë shumë e thjeshtuar. Sipas asaj tabloje të thjeshtuar, raporti i karbonit dhe gazeve të oksigjenit në atmosferën e një planeti duhet të përputhet me raportin e karbonit dhe gazeve të oksigjenit në diskun e tij të lindjes – duke supozuar se planeti grumbullon materiale përmes gazrave në diskun e tij, në vend të kësaj, ne gjetëm një planet me një raport karboni dhe oksigjeni është shumë më i ulët në krahasim me diskun e tij Tani, ne mund të konfirmojmë dyshimet se fotografia e formimit të planetit ishte shumë e thjeshtuar.
“Nëse planeti në mënyrë preferenciale thith akullin dhe pluhurin, atëherë ai akull dhe pluhur do të ishin avulluar përpara se të shkonin në planet.” shtuar Wang.
“Pra, mund të na thotë se nuk mund të krahasojmë gazin me gazin. Përbërësit e ngurtë mund të bëjnë një ndryshim të madh në raportin karbon-oksigjen.”
Për të eksploruar më tej këto teori, ekipi planifikon të marrë spektra nga PDS 70c tjetër, ekzoplaneti tjetër i ri në sistem.
“Duke studiuar këto dy planetë së bashku, ne mund të kuptojmë historinë e formimit të sistemit edhe më mirë,” Hsu tha. “Por, gjithashtu, ky është vetëm një sistem. Në mënyrë ideale, ne duhet të identifikojmë më shumë prej tyre për të kuptuar më mirë se si formohen planetët.”
Ky artikull u botua fillimisht nga Universi sot. Lexoni artikull origjinal.
