Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν ένα ηλιακό σύστημα με ασυνήθιστα υψηλή ποσότητα άνθρακα. θα μπορούσε να είναι στο στάδιο όπου σχηματίζονται οι βραχώδεις πλανήτες. Η FUSE της NASA (Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer) και ο Hubble παρατήρησαν ότι το αέριο γύρω από το αστέρι ταιριάζει αρκετά καλά με τη σύνθεση του ηλιακού μας συστήματος. Η έντονη ακτινοβολία των αστεριών θα πρέπει να απομακρύνει αυτό το αέριο, αλλά τα άτομα ιονισμένου άνθρακα ενεργούν ως φρένο για να το κρατήσουν περιορισμένο.
Οι αστρονόμοι εντόπισαν ασυνήθιστα υψηλές ποσότητες άνθρακα, τη βάση όλης της επίγειας ζωής, σε ένα βρεφικό ηλιακό σύστημα γύρω από το κοντινό αστέρι Beta Pictoris, 63 έτη φωτός μακριά. «Εδώ και χρόνια κοιτάξαμε αυτό το πρώιμο σχηματίζοντας ηλιακό σύστημα όπως αυτό που μπορεί να περνάει από τις ίδιες διαδικασίες που έκανε το δικό μας ηλιακό σύστημα όταν σχηματίστηκαν οι βραχώδεις πλανήτες, συμπεριλαμβανομένης της Γης», σχολίασε ο επικεφαλής συγγραφέας Aki Roberge, * ο οποίος ξεκίνησε την έρευνα ενώ στο Τμήμα Χερσαίου Μαγνητισμού του Carnegie. «Αλλά έχουμε μια μεγάλη έκπληξη - υπάρχει πολύ περισσότερο αέριο άνθρακα από ό, τι περιμέναμε. Κάτι πολύ διαφορετικό συμβαίνει. " Η έρευνα, που δημοσιεύθηκε στις 8 Ιουνίου 2006, Nature, υποδηλώνει ότι είτε οι πλούσιοι σε άνθρακα αστεροειδείς είτε οι κομήτες, σε αντίθεση με οποιοδήποτε στο δικό μας ηλιακό σύστημα, έχουν εξατμιστεί ή ότι σώματα που ξεπερνούν τα είδη που φέρουν άνθρακα όπως το μεθάνιο συμβάλλουν στην περίεργη περίσσεια άνθρακα .
Οι σκονισμένοι, αέριοι δίσκοι γύρω από τα αστέρια είναι οι τόποι γέννησης των πλανητικών συστημάτων. Η ερευνητής της Carnegie, Alycia Weinberger, συν-συγγραφέας της μελέτης, εξηγεί: «Δεδομένου ότι δεν μπορούμε να παρατηρήσουμε το δικό μας ηλιακό σύστημα όπως ήταν 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, κοιτάμε νεαρά αστέρια για να μάθουμε για την εξέλιξη των δίσκων που σχηματίζουν πλανήτες. Τελικά, θέλουμε να κατανοήσουμε τα περιβάλλοντα και τις διαδικασίες γύρω από άλλα αστέρια που οδηγούν στην άνοδο της ζωής. "
Η νέα έρευνα κατέστη δυνατή χάρη στη FUSE - τον Φασματοσκοπικό εξερευνητή Far Ultraviolet της NASA - και δεδομένα από τον φασματογράφο απεικόνισης του Διαστημικού Τηλεσκοπίου Hubble. Το Beta Pictoris είναι σχεδόν διπλάσιο από τη μάζα του Ήλιου μας και μεταξύ 8 και 20 εκατομμυρίων ετών. Προηγούμενες μελέτες έδειξαν ότι το αέριο γύρω από το αστέρι είχε μια σύνθεση στοιχείων πολύ παρόμοια με αυτήν στο δικό μας ηλιακό σύστημα. Οι νέες μετρήσεις σηματοδοτούν το «πληρέστερο απόθεμα αερίου σε οποιονδήποτε δίσκο συντριμμάτων» και ενδέχεται να αλλάξουν ριζικά την εικόνα.
«Οι αστρονόμοι μπερδεύτηκαν από την ίδια την ύπαρξη του αέριου δίσκου για κάποιο χρονικό διάστημα», σχολίασε ο Roberge. «Η ακτινοβολία του αστεριού θα πρέπει να εκτοξεύσει το αέριο, οπότε δεν θα πρέπει να μπορούμε να δούμε αέριο να περιστρέφεται καθόλου». Για πολύ καιρό θεωρήθηκε ότι ίσως υπήρχε μια κρυφή μάζα αερίου, ίσως υδρογόνο, που έσπασε την εκροή, όπως το νερό επιβραδύνει έναν κολυμβητή. Τώρα, οι συγγραφείς πιστεύουν ότι το μυστήριο υλικό πέδησης είναι ο ιονισμένος άνθρακας (άτομα που έχουν χάσει ένα ηλεκτρόνιο δίνοντάς τους καθαρό θετικό φορτίο). Τα ιόντα προσελκύουν και απωθούν το ένα το άλλο λόγω της ηλεκτροστατικής δύναμης. Ο άνθρακας δεν απομακρύνεται από το αστέρι, έτσι ο ιονισμένος άνθρακας που φαίνεται είναι πολύ καλός στην επιβράδυνση των άλλων αερίων ιόντων.
Αυτό που δεν απαντούν τα δεδομένα, ωστόσο, είναι αυτό που έβαλε τον άνθρακα στην πρώτη θέση. Οι αστρονόμοι συνέκριναν τη στοιχειώδη σύνθεση του αερίου με αυτήν της σκόνης από το Halley's Comet, έναν πολύ παλιό τύπο μετεωρίτη και τις στοιχειώδεις αφθονίες του Ήλιου μας. «Δεν ταιριάζει καθόλου», σχολίασε ο Roberge.
Το εκπληκτικά πλούσιο σε άνθρακα αέριο δείχνει σε δύο πιθανές κατευθύνσεις. Οι αστεροειδείς και κομήτες που βρίσκονται σε τροχιά Beta Pictoris μπορεί να περιέχουν μεγάλες ποσότητες πλούσιου σε άνθρακα υλικού όπως γραφίτη και μεθάνιο. Οι πλανήτες που σχηματίστηκαν από τέτοια σώματα θα ήταν πολύ διαφορετικοί από αυτούς του ηλιακού συστήματος και θα μπορούσαν να έχουν ατμόσφαιρες πλούσιες σε μεθάνιο, όπως ο Τιτάνας, ένα φεγγάρι του Κρόνου. Ή οι αστεροειδείς και κομήτες Beta Pictoris μπορεί να είναι ακριβώς όπως αυτοί στο ηλιακό μας σύστημα όταν ήταν νέοι. Εκείνη την εποχή, θα μπορούσαν να περιείχαν πολύ περισσότερο οργανικό υλικό από τους αστεροειδείς και κομήτες που φαίνονται σήμερα. Εάν ναι, περισσότερα από τα δομικά στοιχεία της ζωής παραδόθηκαν στην πρώιμη Γη από ό, τι πιστεύαμε προηγουμένως.
Σχολιάζοντας τον τρόπο προσδιορισμού της προέλευσης του άνθρακα, ο Weinberger σημείωσε: «Εάν μπορούσαμε να καταλάβουμε πόσο πλούσια σε άνθρακα η σκόνη κοντά στο αστέρι, κάτι που μπορεί να είναι δυνατό με μελλοντικά μεγάλα υπέρυθρα τηλεσκόπια, θα μπορούσαμε να καταλάβουμε εάν η σκόνη είναι εύλογη πηγή του άνθρακα. " Σε μια διάσπαση ενός πλανητικού πλάσματος, όλα τα στοιχεία που βρέθηκαν στους μετεωρίτες θα παράγονταν, έτσι η σκόνη θα ταιριάζει με εκείνη ενός μετεωρίτη. Αυτές οι συγκρούσεις σχεδόν σίγουρα συμβαίνουν στο τμήμα του δίσκου Beta Pictoris κοντά στο αστέρι. Παγωμένα σώματα, αρκετά μακριά από το αστέρι, θα μπορούσαν να χάνουν πτητικό μεθάνιο, αλλά όχι νερό. Και αυτό θα εμπλουτίσει τον δίσκο σε άνθρακα και υδρογόνο.
Είναι κοινά ή σπάνια συστήματα όπως το Beta Pictoris; Αυτές οι πληροφορίες θα βοηθήσουν τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα τις επιπτώσεις της τρέχουσας εργασίας. Το Beta Pictoris είναι μακράν ο καλύτερος μελετημένος δίσκος του είδους του και ο μόνος στον οποίο το αέριο έχει παρατηρηθεί με τόσο μεγάλη λεπτομέρεια. Αυτή η κατάσταση πιθανότατα θα παραμείνει στην περίπτωση μέχρι την εμφάνιση ενός μελλοντικού διαστημικού τηλεσκοπίου υπεριώδους ή μεγάλων επίγειων εγκαταστάσεων τηλεσκοπίων που λειτουργούν σε μήκη κύματος ραδιοφώνου, όπως το Atacama Large Millimeter Array, που έχει προγραμματιστεί να ολοκληρωθεί το 2012.
Αρχική πηγή: Δελτίο ειδήσεων Carnegie
