Astronomen haben entdeckt, dass die abgeflachten Gas- und Staubwolken um Sterne – Kindergärten, die Planeten zur Welt bringen – im Allgemeinen kleiner sind als bisher angenommen. Einige sind so klein, tatsächlich würden sie ordentlich in die Umlaufbahn der Erde um die Sonne herumschlitzen.
Darüber hinaus haben die Beobachtungen des Teams, die mit dem Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) durchgeführt wurden, ergeben, dass diese sogenannten “protoplanetaren Scheiben” häufiger sind als Wissenschaftler theoretisiert hatten, wobei kleine rote Zwergstars sie auch ausrichten können.
Die Astronomen untersuchten 73 protoplanetäre Scheiben in der Region Lupus, einem herausragenden Star-Bildungsabschnitt im Weltraum, der sich rund 400 Lichtjahre von der Erde im Sternbild Scorpius befindet. Das Team entdeckte viele junge Stars, die winzige protoplanetäre Scheiben veranstalteten, einige nicht viel dicker als die Entfernung zwischen Erde und Sonne (einer astronomischen Einheit oder AU).
“Es ist erstaunlich zu entdecken, dass Protoplanetarscheiben so klein sein können und dass sie so häufig sind”, sagte Paola Pinilla, ein Mitglied des Studienteams und Forscher am University College of London (UCL) Mullard Space Science Laboratory, gegenüber Space.com. “Da die großen und hellen Scheiben am einfachsten zu beobachten sind, war unsere frühere Sicht auf die Geburtsstelle von Planeten voreingenommen.”
Das Team stellte auch fest, dass die meisten der beobachteten Scheiben weder Lücken noch Ringe zeigten.
Pinilla fügte hinzu, dass Astronomen dank der unglaublichen Fähigkeiten von Alma endlich in der Lage sind, die kleinen und schwachen Scheiben um rote Zwergsterne zu charakterisieren, die nur 10% bis 50% der Masse unserer Sonne sind.
“Diese Sterne sind in unserer Galaxie am häufigsten, daher enthüllen und verstehen wir endlich die häufigsten Bedingungen für die Planetenbildung”, sagte Pinilla.
Die idealen Bedingungen für Supererde
In den letzten zehn Jahren haben Astronomen Hunderte von protoplanetären Scheiben abgebildet und stellten fest, dass sie im Allgemeinen so groß sind, dass sie sich über die Umlaufbahn von Neptun hinaus erstrecken würden, etwa 30 AU.
Alma, eine Reihe von 66 Radioteleskopen in der Atacama -Wüsteregion Nordchiles, ist kein Unbekannter für protoplanetäre Scheiben. Diesmal hat sich das mächtige Radio-Teleskop jedoch selbst übertroffen und kann in Bezug auf die Gesamtbevölkerung dieser Objekte tatsächlich große 30 AU-weite Strukturen des Birthing-Strukturen sein.
“Diese Ergebnisse verändern unsere Sichtweise, wie eine ‘typische’ protoplanetäre Festplatte aussieht”, sagte Teamleiter Osmar Guera-Alvarado von der Universität Leiden in einer Erklärung. “Nur die hellsten Scheiben, die am einfachsten zu beobachten sind, zeigen groß angelegte Lücken, während kompakte Scheiben ohne solche Unterstrukturen tatsächlich viel häufiger sind.”
Die Entdeckung einer kleinen protoplanetaren Festplatte hat Auswirkungen auf die Gemeinsamkeit einer bestimmten Art von extrasolarem Planeten oder “Exoplanet”, die als Supererde als als Super-Erde bezeichnet wird.
Dies sind felsige Welten, die massiver als die Erde sind, aber kleiner als Eisgiganten wie Neptun und Uranus.
Super-Erde haben im Allgemeinen Massen zwischen zwei und zehnmal so hoch wie bei unserem Planeten. Die neuen Erkenntnisse könnten auch erklären, warum Super-Erde-Erkenntnisse in der Regel um Low-Massen-Sterne in der Regel gefunden werden.
“Die Beobachtungen zeigen auch, dass diese kompakten Scheiben optimale Bedingungen für die Bildung sogenannter Supererdeer haben könnten, da der größte Teil des Staubes in der Nähe des Sterns liegt, wo Super-Erdexthen in der Regel gefunden werden”, sagte das Teammitglied Mariana Sanchez von Leiden Observatory in der Erklärung.
Diese roten Zwerge mit niedrigem Massen sind die häufigsten Sterne auf milchigem Weg, und die Bedingungen um sie herum begünstigen Super-Erde, so dass diese massiveren Cousins unseres Heimatplaneten zu den häufigsten Planeten in unserer Galaxie sind.
In welcher Größe des Kindergartens wurde die Erde aufgewachsen?
Unsere Voreingenommenheit zu größeren protoplanetären Scheiben ist natürlich. Sie sind nicht nur besser zur Entdeckung geeignet, wie oben erläutert, sondern es scheint, als ob unser eigener Planet vor rund 4,6 Milliarden Jahren in einem größeren Planeten -Kindergarten aufgewachsen ist.
Ein Hinweis ist die Größe der Sonne, die zwischen zwei und zehnmal so groß ist wie die Sterne, die mit kleineren Protoplanetarscheiben zu sehen sind.
Zweitens waren die Bedingungen, unter denen sich das Sonnensystem gebildet hat, ausreichend, um Gasriesen wie Jupiter und Saturn zu erzeugen. Die Beobachtungen des Teams von kleinen Festplatten implizieren, dass es möglicherweise nicht in der Lage ist, solche großen Welten zu haben.
“Die Entdeckung, dass die Mehrheit der kleinen Scheiben keine Lücken zeigt, dass die Mehrheit der Stars keine Riesenplaneten beherbergt”, sagte Nienke van der Marel, ein Teammitglied und Forscher am Leiden Observatory, in der Erklärung. “Dies steht im Einklang mit dem, was wir in Exoplanet-Populationen um ausgewachsene Sterne sehen. Diese Beobachtungen verbinden die Festplattenpopulation direkt mit der Exoplanetenpopulation.”
Schließlich fehlt unserem Planetensystem eine Supererde, deren Schaffung von kleinen protoplanetären Scheiben bevorzugt zu sein scheint.
Der dauerhafte Einfluss dieser Forschung kann die Herstellung eines “fehlenden Gliedes” zwischen Beobachtungen von protoplanetaren Scheiben und Beobachtungen verschiedener Arten von Exoplaneten um Sterne sein.
“Die Untersuchungen zeigen, dass wir uns schon lange geirrt haben, wie eine typische Festplatte aussieht”, sagte Van der Marel. “Offensichtlich waren wir in Bezug auf die hellsten und größten Discs voreingenommen. Jetzt haben wir endlich einen vollständigen Überblick über Discs aller Größen.”
Die Forschung des Teams wurde am Mittwoch (26. März) auf der Paper Repository -Site Arxiv veröffentlicht.
