\"Porból lettünk, porrá leszünk\"
-
#2153
Jégeső egy születő bolygórendszerben
2007. szeptember 13., csütörtök, 9:42
A bolygókeletkezéshez vezető folyamatok új fázisát azonosították, amelynek során a csillag körüli anyagkorongba por- és jégszemcsék zuhannak nagy sebességgel a csillagközi térből.
Napjainkban általánosan elfogadott nézet, hogy a fiatal csillagok körüli anyagkorongokból képződnek a bolygók. Az itt található szemcsék ütközése és összetapadása, illetve a gáz hozzájuk kapcsolódása révén egyre nagyobbra nőnek a bolygócsírák, és végül megszületnek belőlük a planéták.
![]()
Fantáziarajz az IRAS 4B korongjáról és a körülötte lévő gázanyagról (JPL, Caltech)
A folyamat pontos lezajlása azonban kevéssé ismert. Többek között azt sem tudják, hogy a fiatal csillag körüli korong milyen kölcsönhatásban áll az őt övező, távolabbi és kiterjedt anyagfelhővel, illetve hogyan és meddig növekszik a korong tömege.
A válaszhoz Dan Watson (University of Rochester) és kollégáinak megfigyelései vihetnek közelebb. A kutatók a tőlünk kb. 1000 fényévre lévő IRAS 4B jelű infravörös sugárforrást tanulmányozták. Ez az objektum egy anyagkoronggal övezett fiatal csillag, amelyet egy kiterjedtebb burok is övez - a rendszert kialakító ősi felhő maradványa.
Korábbi megfigyelések és feltételezések alapján úgy fest, hogy a fent említett nagyobb, külső gáz- és porburok még ma is zsugorodik, és anyaga a korongra hullik. A legérdekesebb tartományt, ahol a behulló anyag ütközik a beljebb lévő fiatalabb koronggal, eddig nem sikerült megfigyelni.
Ezúttal a Spitzer-űrteleszkóp infravörös méréseivel nyertek bepillantást az itt található anyag viselkedésébe. Kiderült, hogy nagy mennyiségű, erősen sugárzó vízgőzmolekula van a korongban, az ütközési zónában. A vízmolekulák hőmérséklete pedig sokkal magasabb annál, mint amit a központban lévő, születő csillag sugárzása indokolna.
A forró állapot egyik lehetséges magyarázata, hogy a külső burokból jeget is tartalmazó porszemcsék zuhannak a korongba, méghozzá a korong gázanyagához viszonyítva szuperszonikus sebességgel. A találkozónál lökéshullám keletkezik minden szemcse előtt, amely felforrósítja azokat, és ettől elszublimál a vízjéganyaguk. Az így kiszabaduló vízmolekuláktól származik az erős sugárzás.
![]()
A rendszer felépítése: a behulló anyag a korongban egy gyűrű alakú térrészben felforrósodik, és a szemcsékből így elszublimáló vízmolekulák erős infravörös sugárzást produkálnak. A csillag ún. bipoláris anyagkiáramlása pedig tisztára söpri a korong felett és alatt lévő, kúp alakú zónát (NASA, Caltech, Watson, U. Rochester)
Bár a jelenséget elméleti úton már több évtizede előre jelezték, csak most sikerült egyértelműen azonosítani. A modellek alapján ez az állapot igen rövid ideig, mindössze néhány százezer évig tart egy-egy bolygórendszer keletkezésekor. Ezalatt a bezuhanó szemcsékkel kapcsolatban fellépő hőhatás, valamint a szemcsékből kiszabaduló anyagok együttesen kémiai átalakulásokat okoznak, befolyásolva a korongból később születő planéták összetételét.
