Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass junge Planeten flache und nicht kugelförmige Strukturen sind

Astrophysiker der University of Central Lancashire (UCLan) haben herausgefunden, dass Planeten kurz nach ihrer Entstehung flache Formen wie intelligente Planeten haben und nicht wie bisher angenommen kugelförmig sind.

Die Forschung wird zur Veröffentlichung angenommen in Briefe zur Astronomie und AstrophysikEr erklärt, dass Protoplaneten, das sind sehr kleine Planeten, die sich kürzlich um Sterne gebildet haben, flache Strukturen sind, die als abgeplattete Sphäroide bezeichnet werden. Das Blatt kann aktuell sein es bekommen Auf der arXiv Erweiterter Druckserver.

Das Team vom Jeremiah Horrocks Institute for Mathematics, Physics and Astronomy der UCL nutzte Computersimulationen, um die Planetenentstehung nach der Scheibeninstabilitätstheorie zu modellieren, die darauf hindeutet, dass sich Protoplaneten in kurzen Zeiträumen aus dem Zerfall der großen rotierenden Scheiben eines Planeten bilden . Dichtes Gas umkreist junge Sterne.

Mit diesem Ansatz ermittelte das Team die Eigenschaften des Planeten, verglich sie mit Beobachtungen und untersuchte den Entstehungsmechanismus von Gasriesenplaneten. Sie konzentrierten sich auf die Untersuchung der Formen von Planetesimalen und darauf, wie diese Planeten zu großen Gasriesenplaneten heranwachsen können, die sogar größer als Jupiter sind. Sie untersuchten auch die Eigenschaften von Planeten, die sich unter verschiedenen physikalischen Bedingungen wie Umgebungstemperatur und Gasdichte bilden.

Dr. Adam Fenton, ein frischgebackener Ph.D. Student, leitete die Forschung. Er sagte: „Viele Exoplaneten, das sind Planeten, die Sterne in anderen Sonnensystemen außerhalb unseres eigenen umkreisen, wurden in den letzten drei Jahrzehnten entdeckt. Obwohl mehrere Tausend von ihnen beobachtet wurden, ist immer noch unklar, wie sie entstanden sind.“

„Es wird angenommen, dass sie entweder durch ‚Kernakkretion‘ entstehen, ein allmähliches Wachstum von Staubpartikeln, die über lange Zeiträume hinweg zu immer größeren Objekten zusammenkleben, oder direkt durch das Aufbrechen großer protostellarer Scheiben, die um junge Sterne rotieren.“ In kurzen Zeiträumen nennen wir das die Scheibeninstabilitätstheorie.

„Diese Theorie ist attraktiv, weil sich große Planeten in großer Entfernung von ihrem Mutterstern sehr schnell bilden können, was einige Beobachtungen von Exoplaneten erklärt.

„Es war ein äußerst anspruchsvolles Rechenprojekt, das eine halbe Million CPU-Stunden in der DiRAC HPC-Anlage im Vereinigten Königreich erforderte. Aber die Ergebnisse waren erstaunlich und die Mühe wert.“

Dr. Dimitris Stamatelos, Dozent für Astrophysik an der UCL und Co-Forscher, sagte: „Wir untersuchen die Planetenentstehung seit langem, hatten aber nie zuvor daran gedacht, die Form von Planeten bei ihrer Entstehung in Simulationen zu untersuchen. Wir waren immer davon ausgegangen, dass dies der Fall ist.“ sphärisch.“ .

„Wir waren sehr überrascht, dass es sich um abgeflachte kugelförmige Objekte handelte, die intelligenten Objekten sehr ähnlich waren.“

Die Bestätigung der flachen Form junger Planeten durch Beobachtungen könnte die entscheidende Frage beantworten, wie sich Planeten bilden, was auf das derzeit weniger beliebte Scheibeninstabilitätsmodell und nicht auf die Standardplanetenbildungstheorie der Kernakkretion schließen lässt.

Die Forscher entdeckten auch, dass neue Planeten wachsen, wenn Material auf sie fällt, meist von ihren Polen und nicht von ihren Äquatoren.

Diese Ergebnisse haben wichtige Auswirkungen auf die Beobachtung von Kleinplaneten, da sie darauf hinweisen, dass die Art und Weise, wie Planeten durch ein Teleskop erscheinen, vom Betrachtungswinkel abhängt. Solche Beobachtungen junger Planeten sind wichtig für das Verständnis des Mechanismus der Planetenentstehung.

Forscher verfolgen diese Entdeckung mit verbesserten Rechenmodellen, um zu untersuchen, wie die Form dieser Planeten durch die Umgebung, in der sie entstehen, beeinflusst wird, und um ihre chemische Zusammensetzung zu bestimmen, um sie mit zukünftigen Beobachtungen des James Webb Space Telescope (JWST) zu vergleichen.

Beobachtungen junger Planeten sind in den letzten Jahren durch Beobachtungseinrichtungen wie das Atacama Large Millimeter Array (ALMA) und das Very Large Telescope (VLT) möglich geworden.