Исследование специалистов НАСА подтверждает, что для формирования узоров дискам не требуются планеты

8 views
Skip to first unread message

sergeij.do...@gmail.com

unread,
Jul 26, 2013, 3:33:39 PM7/26/13
to paranormalforum
Многие молодые звезды, являющиеся хозяевами планет, также обладают дисками, которые содержат крупицы пыли и льда, а также частицы, образуемые в результате столкновения астероидов и комет, которые также вращаются вокруг звезды. Эти диски из обломков часто демонстрируют резко очерченные кольца или спирали - особенности, которые могут сигнализировать о наличии орбитальных планет. Астрономы изучают особенности дисков с целью лучшего понимания физических свойств известных планет и, возможно, открытия новых...
Однако новое исследование, проводимое учеными НАСА, является предостережением для процесса интерпретации колец и спиральных рукавов как ориентиров новых планет. Благодаря взаимодействию газа и пыли, диск из обломков может, при определенных условиях, самостоятельно формировать узкие кольца, без привлечения планет.

Проследите за изменением плотности пыли и ростом структуры в этом смоделированном диске обломков, который простирается примерно в 100 раз дальше от своей звезды по сравнению с орбитой Земли вокруг Солнца. В левой части имеется диск, рассматриваемый под углом 24 градуса. В правой части представлена лицевая сторона диска. Светлыми цветами выделена более высокая плотность пыли.

«Когда масса газа примерно равна массе пыли, две субстанции взаимодействуют таким образом, который приводит к слипанию в пыли и формированию узоров», - говорит Владимир Лира, ведущий исследователь и научный сотрудник по Стипендиальной программе имени Карла Сагана при Лаборатории реактивных двигателей НАСА в Пасадене, штат Калифорния. «По сути, газ концентрирует пыль в виде структур, которые мы ожидали бы увидеть при наличии планеты».

Статья, описывающая результаты исследования, была опубликованы в выпуске журнала «Nature» от 11 июля. Теплая пыль в дисках обломков легко обнаруживается в инфракрасном диапазоне, однако оценка содержания газа в дисках является гораздо более сложной задачей. Ввиду этого, теоретические исследования направлены на изучение роли частиц пыли и льда, при относительно незначительном учете роли газовой составляющей. Тем не менее ледяные частицы испаряются, и столкновения производят к формированию газа и пыли; таким образом, на определенном уровне все диски обломков должны содержать некоторое количество газа.

«Для формирования узких колец и других структур в нашей модели дисков обломков требуется лишь небольшое количество газа, недостаточное для обнаружения в большинстве реальных систем в настоящее время», - сообщил Марк Кушнер, соавтор и астрофизик из Годдардского Центра космических полетов (НАСА) в Гринбелте, штат Мэриленд.

На данной диаграмме представлено сравнение массы газа для нескольких систем дисков из обломков, и показаны участки, где фотоэлектрическая нестабильность является наиболее важной. Системы, подобные системе «TW Hydrae», содержат настолько большое количество газа, что оно приводит к подавлению неустойчивости. Однако такое подавление может возникнуть в относительно безгазовых участках вблизи центра диска.

Процесс протекает следующим образом. Когда высокоэнергетический ультрафиолетовый свет, исходящий от центральной звезды, попадает на скопление частиц пыли и льда, он отталкивает электроны от частиц. Такие высокоскоростные электроны далее сталкиваются с лежащей поблизости массой газа и разогревают его. Рост давления газа изменяет силу сопротивления на орбитальную пыль, что приводит к формированию комков и лучшему нагреву газа. Такое взаимодействие, которое астрономы называют фотоэлектрической нестабильностью, продолжает каскадировать. Комки преобразовывались в арки, кольца и овалы в течение десятков тысяч лет, что является относительно коротким периодом времени по сравнению с другими силами, действующими в молодой солнечной системе.

Модель, разработанная Лирой и Кушнером, представляет ход процесса.

«Мы с очарованием наблюдали за формированием данной структуры при проведении моделирования», - сообщил Лира. «Некоторые из колец начинают колебаться, и в любой момент представляются в виде смещенных колец пыли, которые мы видим вокруг многих звезд, таких, как Фомальгаут».

Кроме того, в процессе моделирования также формируются сгустки, плотность которых многократно превышает плотность пыли в других частях диска. Если комок в кольце становится слишком плотным, кольцо разбивается на дуги, и дуги постепенно сокращаются, пока не остается только одно компактное скопление. В реальных дисках обломков некоторые из таких плотных сгустков могут отражать достаточно света для возможности их непосредственного наблюдения.

«Мы обнаруживаем эти сгустки как яркие движущиеся источники света, который является объектом нашего внимания при поиске планеты», - добавляет Кушнер.

Исследователи пришли к выводу, что фотоэлектрическая нестабильность является простым и правдоподобным объяснением многих особенностей, обнаруживаемых в дисках обломков, что несколько усложняет работу астрономов, занятых поиском планет.

Reply all
Reply to author
Forward
0 new messages