Космічний телескоп "Спітцер" вперше виявив крихітні кварцові кристали, посипані молодими планетарними системами. Отже, що відбувається в цих планетарних дисках для створення такого типу матеріалів? Отримані висновки дозволяють стверджувати, що ударні хвилі від закрученого газу та пилу є причиною створення планет планети у всьому Всесвіті. "Спітцер дав нам краще уявлення про те, як виробляється сировина планет дуже рано", - сказав Вільям Форест з Університету Рочестера, Нью-Йорк, "Вивчаючи ці інші зіркові системи, ми можемо дізнатися про самі початки нашого" планети 4,6 мільярда років тому. " Велике питання полягає в тому, що, якщо ці кристали можуть астрономи передбачити майбутнє? (Просто шуткую)
Планети народжуються з кружляючих млинцем дисків пилу та газу, що оточують молодих зірок. Вони починаються як прості зерна пилу, що плавають навколо диска газу і пилу, перш ніж згуртовуватися разом, утворюючи повноцінні планети. На ранніх етапах розвитку планети пилові зерна кристалізуються і злипаються, а сам диск починає осідати і сплющуватися. Це відбувається в перші мільйони років життя зірки.
Коли Форрест та його колеги використовували Спітцер для дослідження п'яти молодих планетоутворюючих дисків, що пройшли приблизно за 400 світлових років, вони виявили підпис кристалів кремнезему. Кремній крем виготовлений лише з кремнію та кисню і є основним інгредієнтом скла. Розплавляючись і кристалізуючись, це може робити великі шестикутні кристали кварцу, які часто продаються як містичні лексеми. Нагріваючись до ще більш високих температур, він також може утворювати невеликі кристали, як ті, що зазвичай зустрічаються навколо вулканів.
Саме ця високотемпературна форма кристалів кремнезему, зокрема кристобаліту та тридиміту, команда Фореста вперше виявила на планетарних дисках навколо інших зірок. "Кристобаліт і тридиміт - це, по суті, високотемпературні форми кварцу", - сказав Саргент. "Якщо ви нагрієте кварцові кристали, ви отримаєте ці сполуки."
Насправді для формування кристалів потрібна температура до 1220 кельвінів (приблизно 1740 градусів за Фаренгейтом). Але молоді плазмоутворюючі диски лише приблизно від 100 до 1000 Кельвінів (приблизно від мінус 280 градусів Фаренгейта до 1340 Фаренгейта) - занадто холодно, щоб зробити кристали. Оскільки кристали потребують нагрівання з подальшим швидким охолодженням, щоб утворитися, астрономи теоретизували, що причиною можуть стати ударні хвилі.
Ударні хвилі або надзвукові хвилі тиску, як вважається, створюються на планетоутворюючих дисках, коли хмари газу, що кружляють навколо, з високою швидкістю стикаються. Деякі теоретики вважають, що ударні хвилі також можуть супроводжувати формування гігантських планет.
Тож, можливо, астрономи зможуть передбачити тип планет у цій новоутвореній Сонячній системі!
Висновки узгоджуються з місцевими свідченнями нашої власної Сонячної системи. Сферичні камінчики, звані хондрулами, знайдені в древніх метеоритах, що впали на Землю, також вважаються кришталевими ударними хвилями в молодому диску, що утворює нашу Сонячну систему. Крім того, місія NASA Stardust знайшла мінерали тридиміту в кометі Wild 2.
Дослідження, яке буде опубліковано в журналі «Астрофізика», очолив Форест та аспірант Рочестерського університету Бен Саргент.
Джерело: Caltech
