Πώς σχηματίζονται οι πλανήτες;

Πηγή: Space.com, 22 Οκτωβρίου 2004

Μια νεότερη επιστημονική μελέτη που διενεργήθηκε με βάση στοιχείων από ένα διαστημικό τηλεσκόπιο για λογαριασμό της NASA ρίχνει φως στο θέμα του σχηματισμού πλανητών σε νεαρά ηλιακά συστήματα
 

Ομοίωμα ακολουθίας κατά την οποία ένα μεγάλο διαστημικό σώμα όμοιο με αστεροειδή διαλύεται όταν προσκρούει σε ένα σώμα μεγέθους πλανήτη, δημιουργώντας ένα καινούργιο στρώμα διαστημικής σκόνης
Ομοίωμα ακολουθίας κατά την οποία ένα μεγάλο διαστημικό σώμα όμοιο με αστεροειδή διαλύεται όταν προσκρούει σε ένα σώμα μεγέθους πλανήτη, δημιουργώντας ένα καινούργιο στρώμα διαστημικής σκόνης.

Νέες παρατηρήσεις της σκόνης γύρω από νεαρούς αστέρες υποδηλώνουν ότι η κατάρρευση μεγάλων διαστημικών αντικειμένων που ίσως μοιάζουν με αστεροειδής αλλά και νεαρών πλανητών, είναι συχνό φαινόμενο.

Όμως πιθανότατα δεν είναι σε θέση να σταματήσει το σχηματισμό πλανητών, όπως η βραχώδης Γη, μια διαδικασία που πιθανότατα είναι εξίσου συνήθης σύμφωνα με τα αποτελέσματα των σχετικών ερευνών.

Βάσει του βίαιου παρελθόντος του δικού μας ηλιακού συστήματος, πολλοί αστρονόμοι έχουν συμπεράνει ότι ο σχηματισμός πλανητών είναι μια χαοτική διαδικασία που περιλαμβάνει μια σειρά από συγκρούσεις. Οι νέες παρατηρήσεις περίπου 266 αστέρων επιβεβαιώνουν αυτή την άποψη και παρέχουν περισσότερες λεπτομέρειες για το πόσο …άγρια είναι τα πράγματα!

Ο George Rieke του πανεπιστημίου της Αριζόνα δήλωσε ότι αυτό που βλέπουμε είναι ότι οι πλανήτες έχουν να κάνουν ένα μακρύ και σκληρό ταξίδι προτού αναπτυχθούν πλήρως.

Όπως τα γυαλιά νυχτερινής όρασης, το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Spitzer (Spitzer Space Telescope) της Αμερικανικής Διαστημικής Υπηρεσίας προσφέρει τη δυνατότητα θέασης χρησιμοποιώντας υπέρυθρο φως.

Εν προκειμένω, κατάφερε να εντοπίσει «δαχτυλίδια» σκόνης γύρω από τους αστέρες καταγράφοντας το ποσοστό θερμότητας που ανέδιδαν οι κόκκοι σκόνης γύρω από κάθε αστέρι.

Σε πολλές περιπτώσεις, δεν υπάρχει αρκετή σκόνη, γεγονός που υποδεικνύει ότι είναι πιθανό να διαλύθηκε από συγκρούσεις μεταξύ μεγάλων διαστημικών σωμάτων, όπως εξηγεί ο Rieke, επικεφαλής της έρευνας.

Βραχώδεις πλανήτες, όπως και ο δικός μας Γαλάζιος, θεωρείται ότι σχηματίστηκαν όταν μόρια σκόνης από αστέρες εν τω γίγνεσθαι συγκεντρώθηκαν για να σχηματίσουν βραχώδεις δομές. Όταν οι τελευταίες  προσέκρουσαν, μερικές ενσωματώθηκαν σχηματίζοντας ογκωδέστερες δομές.

«Οι σοροί σκόνης κάτω από τα κρεβάτια μας σχηματίζονται με ένα παρόμοιο τρόπο» είπε Scott Kenyon, ένας θεωρητικός του σχηματισμού πλανητών, ο οποίος συνεργάζεται με το Κέντρο Αστροφυσικής Harvard-Smithsonian.

»Όμως, ένα εκατομμύριο χρόνια μετά, ένας σορός σκόνης μπορεί να γίνει πάρα πολύ μεγάλος»

Η διαδικασία δεν είναι πάντοτε ομαλή. Η Σελήνη θεωρείται ότι έχει σχηματιστεί όταν ένα αντικείμενο του μεγέθους του Άρη προσέκρουσε στη Γη, λίγο μετά την ολοκλήρωση του σχηματισμού της.

Για μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια από τότε, οι συγκρούσεις με αστεροειδής «ταρακούνησαν» όλους τους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος. Οι κρατήρες στην επιφάνεια της Σελήνης θα μπορούσαν να θεωρηθούν πολύ καλό αρχείο αυτής της χαοτικής εποχής.

Οι αστέρες που αναφέρονται στην έρευνα ποικίλουν σε σχέση με την ηλικία τους, καθώς υπάρχουν από «νεογέννητοι» ως και αστέρες ηλικίας 800 εκατομμυρίων ετών, καλύπτοντας έτσι μια χρονική περίοδο που ξεκινά από το σχηματισμό της Σελήνης και φτάνει μέχρι την εμφάνιση ζωής στη Γη.

Ο γαλάζιος μας πλανήτης είναι τώρα ηλικίας περίπου 4,5 δισεκατομμυρίων ετών, ενώ ο Ήλιος είναι περίπου εκατό εκατομμύρια χρόνια γηραιότερος.

Σύμφωνα με το Rieke, μερικοί θεωρητικοί δεν περίμεναν ότι οι καταρρεύσεις θα είναι τόσο συχνές, όσο υποδεικνύει η έρευνα που βασίζεται στις παρατηρήσεις του Spitzer. Επιπλέον, η ίδια μελέτη εντοπίζει και μερικές μάλλον απρόσμενες διαφορές ανάμεσα σε μερικούς αστέρες.

«Νομίζαμε ότι οι νεαροί αστέρες, ηλικίας περίπου ενός εκατομμυρίου ετών, θα έπρεπε να έχουν μεγαλύτερους, πιο λαμπρούς δίσκους και οι μεγαλύτερης ηλικίας , από δέκα έως εκατό εκατομμυρίων ετών, θα είχαν πιο αμυδρούς» υπογράμμισε ο ίδιος.

»Όμως, ανακαλύψαμε ότι μερικοί νεαροί αστέρες δεν έχουν καν δίσκους, ενώ μερικοί μεγαλύτεροι έχουν ογκώδεις δίσκους.»

Σε γενικές γραμμές πάντως, τα δεδομένα από τους περισσότερους δίσκους σκόνης αποκαλύπτουν μια σταδιακή μείωση της λαμπρότητας σε ορισμένες καταρρεύσεις.

Ο Kenyon, ο οποίος δε συμμετείχε στην έρευνα, τονίζει τη σημασία της εργασίας, εξηγώντας ότι παρέχει μια σειρά από στοιχεία για το σχηματισμό των πλανητών.

Οι αστρονόμοι παλιότερα είχαν ίσως ελάχιστες εικόνες από δίσκους σκόνης γύρω από νεαρούς αστέρες, «ένα αλλόκοτο αστρονομικό σόου» ήταν τα χαρακτηριστικά λόγια του Rieke.

«Τώρα, με μερικές εκατοντάδες καρέ, μπορούμε να δούμε όλη την πλοκή» υπερθεμάτισε ο Kenyon, με δηλώσεις του στους δημοσιογράφους στα πλαίσια ενημέρωσης του Τύπου που οργανώθηκε από τη NASA.

Το πιο σημαντικό ίσως σε σχέση με τα στοιχεία που παρέχει η νέα έρευνα είναι ότι δίδονται λεπτομέρειες για τους δίσκους σκόνης γύρω από αστέρες σε περιοχές που μπορούν να παραλληλιστούν με τις ανάλογες περιοχές στο δικό μας ηλιακό σύστημα, εκεί που βρίσκονται η Αφροδίτη, η Γη, ο Άρης.

Σε παλιότερες εργασίες, οι επιστήμονες είχαν παρατηρήσει σκόνη κυρίως σε πιο απομακρυσμένες περιοχές από τους αστέρες, οι οποίες θα μπορούσαν να παραλληλιστούν στο δικό μας ηλιακό σύστημα με τις περιοχές κοντά στους πιο μακρινούς πλανήτες αλλά και πέρα από αυτούς.

Όλα τα αστέρια που ερευνήθηκαν κατά τη νεότερη μελέτη βρίσκονται σε απόσταση περίπου 500 ετών φωτός από τη Γη.

Σύμφωνα με το Rieke, τα περισσότερα είναι μεγαλύτερα από τον Ήλιο σχεδόν 2,5 φορές, όμως έχουν τέτοια χαρακτηριστικά που να εξασφαλίζουν ότι οι διαδικασίες που λαμβάνουν χώρα γύρω του πρέπει να μοιάζουν με εκείνες που συνέβησαν γύρω από το δικό μας Ήλιο όταν ήταν μικρότερη ηλικίας.