A sziklás bolygókhoz hasonlóan a Földnek úgy gondolják, hogy az újszülött csillagokat porként kerítik, és a mai meteoritokban és üstökösökben érkeznek utalások az ilyen por eredetére, valamint a fiatal csillagok körüli körkörös korongok megfigyelései.
A rejtély azonban beborította a por fejlődésének részleteit és azt, hogy miként jön létre nagyobb tárgyak. Most két cikk a folyóiratban Természet új mechanizmust javasolnak annak magyarázata érdekében.
Az új mechanizmus a hőre sokkolt kristályos por szemcséin alapszik, amelyek valamilyen módon migráltak onnan, ahol keletkeztek - feltehetően a Nap közelében - a külső Naprendszerbe. Következésképpen ugyanazon folyamatnak meg kell történnie más fiatal csillagok körül is.
Korábbi hipotézisek három részét javasolták a migráció magyarázatához, ám egyikük sem felel meg teljesen. Dejan Vinkovic, a horvát Spliti Egyetem fizikusa szerint, turbulens keverés, részecskék ballisztikus indítása sűrű szélben, melyet az akkumulációs korongnak a fiatal csillag mágneses mezőjével való kölcsönhatása okozott (az X-wind modellnek nevezik), és keverés, amelyet átmeneti spirálkarok közvetítenek marginálisan gravitációs szempontból instabil lemezekben. Vinkovic az egyik vezető szerzője Természet papírokat.
"A turbulens keveréshez a hatékony turbulens viszkozitás forrására van szükség, és a legígéretesebb jelölt a magnetorotációs instabilitás, de a korong nagy szakaszai nem elég ionizáltak ahhoz, hogy ez az instabilitás aktív maradjon" - írta. "Az X-wind modell a mögöttes csillagok közvetlen közelében lévő mágneses mezőkonfigurációk elméleti koncepciójára támaszkodik, és a jövőbeli megfigyelésekre nagy reményeket tesznek ennek a szomorúságnak a megoldására."
És végül: "A spirális fegyvermodell azon viták területén található, amelyek megvizsgálják, hogy a mögöttes számok, fizikai megközelítések és a kezdeti körülményekre vonatkozó feltételezések elég reálisak-e ahhoz, hogy az eredmények hihetőek legyenek."
A másik cikkben Abraham Péter, a Magyar Tudományos Akadémia és munkatársai a kristályos por aláírását találják, miután egy fiatal csillag felgyulladt, míg az archív adatok nem mutattak jeleket a fellobbanás előtt.
A Vinkovic tanulmánya nagy kristályos porrészecskék keveredését vizsgálja a protoplanetáris ködben a fiatal Nap körül.
A tárgyon ragyogó fény által kifejtett erő egy jól ismert jelenség, amelyet sugárzási nyomásnak hívnak. Nem érezzük ezt a mindennapi életben, mert túl hatalmasak vagyunk ahhoz, hogy ez a hatás észrevehető legyen. A nagyon kicsi részecskék esetében viszont ez az erő nagyobb is lehet, mint a gravitáció, amely a részecskéket a csillag körüli pályán tartja. A vizsgálatok eddig csak a csillagfény okozta sugárzási nyomásra összpontosítottak. Az eredmények azt mutatták, hogy az egyes szemek nem mennek messzire, és mélyebbre kerülnek a korongba.
Vinkovic jelentése szerint a poros korongból származó infravörös sugárzás egy mikrométernél nagyobb szemcséket tehet maga után a belső lemezen, ahol csillag sugárzási nyomás által kifelé nyomják őket, miközben a korong fölé csúsznak. A szemek olyan sugarakon lépnek vissza a korongba, ahol túl hideg ahhoz, hogy megfelelő szemcseméretet és szilárd sűrűséget biztosítson megfelelő infravörös sugárzási nyomást.
Vinkovic azonban rámutat, hogy nem csak a csillag, hanem a lemez is ragyog. Az egy mikrométernél nagyobb protoplanetáris porszemcsékre gyakorolt hatások tanulmányozásakor, amely összehasonlítható a cigarettafüst részecskeméretével, Vinkovic felfedezte, hogy a protoplanetáris korong legforróbb régióiból származó erős infravörös fény képes az ilyen port kiüríteni a lemezről. Az infravörös sugárzás az, amit hőnek érezhetünk a bőrünkön. A csillag és a tárcsa sugárnyomásának kombinációja olyan nettó erőt hoz létre, amely lehetővé teszi a porszemcsék számára, hogy a korong felülete mentén a korong belső és külső részei között szörfözhessenek.
Ebben a forró régióban a hőmérséklet eléri a 1500 Kelvin-fokot (2200 fok Fahrenheit), ami elég a szilárd porrészecskék elpárologtatásához vagy fizikai és kémiai szerkezetének megváltoztatásához. A mechanizmus, amelyet Vinkovic ír a cikkében, az ilyen megváltozott porrészecskeket a csillagtól távol lévő hidegebb lemezrégiókba továbbítja. Ez megmagyarázza, hogy az üstökösök miért tartalmaznak rejtélyes jég és részecskék kombinációját, amelyeket megváltoztattak magas hőmérsékleten. A csillagászokat ez a keverék megzavarja, mivel a üstökösök hidegkorong-régiókban képződnek olyan fagyasztott anyagokból, mint a víz, a szén-dioxid vagy a metán. A jéggel keveredő sziklás porrészecskék ezért várhatóan soha nem fognak magas hőmérsékletet átélni.
A tanulmányokat kísérő szerkesztőségben, a Missouri Egyetem asztrofizikusa Aigen Li azt írta, hogy a üstökösökben lévő kristályos szilikátok eredete „vita tárgyát képezte az első felfedezésük óta 20 évvel ezelőtt”.
Míg a Li touts az új elméletben ígéri: „Érdekes lenne megnézni, hogy más mechanizmusok, mint például a turbulens keverés és az„ X-wind ”modell hatékonyan hordozzák-e a szubmikrométeres szemcséket, amelyek hatékony közép-IR-kibocsátók, kifelé, és beépítik azokat a üstökösök ”- írta. "Lehetséges az is, hogy néhány - de nem minden - kristályos szilikátot in situ állítanak elő üstökös kómában."
Forrás: Vinkovic sajtóközleménye. Nézze meg egy rövid animációt, amely bemutatja, hogyan működik az újonnan javasolt pormozgási mechanizmus.
