Nuorten planeettojen turvapaikat

Tämän viikon Viikon Kuva keskittyy yhteen kahdestakymmenestä protoplanetaarisesta kiekosta, jotka on löytänyt ja kuvannut ALMA:n ensimmäinen suuri projekti. Projekti tunnetaan nimellä Disk Substructures at High Angular Resolution Project (DSHARP), eli "Kiekkojen rakenteet korkealla kulmaerottelulla". Kuvan kiekkoa kutsutaan AS 209:si, ja sen rakenteet ovat erityisen hyvin eroteltavissa kiitos sen kapeiden ja korkeakontrastisten renkaiden, sekä sen lähes täydellisen suuntautumisen meitä kohti.

Vaikka samankeskiset renkaat - jotka näkyvät erityisen upeasti kuvassa - ovat normaaleita rakenteita kyseisissä kiekoissa, niin niiden leveydet, etäisyydet ja määrät saattavat vaihdella valtavasti. Vielä ei tiedetä miten nämä rakenteet syntyvät, eikä miten planeetat syntyvät niistä. Eroavaisuuksien ja yhtäläisyyksien kvantifiointi ja tutkiminen oli yksi syistä ALMA:n rakentamiseen ja se on DSHARP:in päätehtävä. Nämä yksityiskohdat saattavat pitää sisällään vihjeitä, joilla planeettojen syntyä tullaa ymmärtämään paremmin.

Yksi tulkinta on se, että tapahtumassa saattaa syntyä nopeaa ja monimutkaista vuorovaikutusta nuoren protoplaneetan ja kiekon välillä paljon oletettua aikaisemmin planeettakunnan evoluutiossa. Johtava teoria planeettojen synnylle vaatii kiekossa olevien pölyhiukkasten kasaantuvan jyväsiksi, sitten pieniksi kiviksi ja lopulta planetesimaaleiksi. Tässä teoriassa on kuitenkin se ongelma, että kun kohde saavuttaa tarpeeksi suuren massan, niin kyseisten kiekkojen dynamiikka aiheuttaisi niiden imeytyvän keskellä olevaan tähteen ja näin pysäyttäen kehityksen täydeksi planeetaksi. DSHARP:in lopputulema ja ehdotus on, että kiekon rakenteet saattavat estää tämän tapahtuman luoden turvapaikkoja nuorille planetesimaaleille jatkaakseen kasvuaan. Tämä teoria saattaa selittää palan siitä, miten oma aurinkokuntamme on aikoinaan muodostunut.

Ensi viikon kuva tulee olemaan viimeinen osa DSHARP -sarjaa ja se tulee näyttämään seuraavan kahdestakymmenestä kuvasta, tällä kertaa tähtijärjestelmästä.