Βραχώδεις πλανήτες όπως η Γη πιστεύεται ότι ξεκίνησαν καθώς η σκόνη περιβάλλει νεογέννητα αστέρια και ενδείξεις σχετικά με την προέλευση αυτής της σκόνης έρχονται σε εμάς στους σημερινούς μετεωρίτες και κομήτες, καθώς και παρατηρήσεις περιστασιακών δίσκων γύρω από νεαρά αστέρια.
Όμως το μυστήριο έχει καλύψει τις λεπτομέρειες της εξέλιξης της σκόνης και πώς τελικά δημιουργείται μεγαλύτερα αντικείμενα. Τώρα, δύο άρθρα στο περιοδικό Φύση προτείνουν έναν νέο μηχανισμό για να τον εξηγήσουν.
Ο νέος μηχανισμός εξαρτάται από θερμικά σοκαρισμένους κρυσταλλικούς κόκκους σκόνης, οι οποίοι με κάποιο τρόπο μετανάστευσαν από το σημείο όπου δημιουργήθηκαν - πιθανώς κοντά στον Ήλιο - στο εξωτερικό Ηλιακό Σύστημα. Συμμετέχοντα, η ίδια διαδικασία πρέπει να συμβεί και σε άλλα νεαρά αστέρια.
Ένα τρίο προηγούμενων υποθέσεων είχε προταθεί για να εξηγήσει τη μετανάστευση, αλλά καμία από αυτές δεν ταιριάζει. Περιλάμβαναν, σύμφωνα με τον φυσικό Dejan Vinkovic του Πανεπιστημίου του Σπλιτ στην Κροατία, ταραχώδη ανάμειξη, βαλλιστική εκτόξευση σωματιδίων σε έναν πυκνό άνεμο που δημιουργήθηκε από την αλληλεπίδραση του δίσκου συσσώρευσης με το μαγνητικό πεδίο του νεαρού αστεριού (που ονομάζεται μοντέλο X-wind) και ανάμειξη μεσολαβούμενη από παροδικούς σπειροειδείς βραχίονες σε οριακά βαρυτικά ασταθείς δίσκους. Ο Βίνκοβιτς είναι επικεφαλής συγγραφέας σε ένα από τα Φύση χαρτιά.
«Η τυρβώδης ανάμιξη απαιτεί πηγή αποτελεσματικού στροβιλώδους ιξώδους και η μαγνητική περιστροφική αστάθεια επικαλείται ως ο πιο υποσχόμενος υποψήφιος, αλλά τα μεγάλα τμήματα του δίσκου θεωρούνται ότι δεν ιονίζονται επαρκώς για να διατηρήσουν αυτήν την αστάθεια ενεργή», έγραψε. "Το μοντέλο X-wind βασίζεται στη θεωρητική έννοια των διαμορφώσεων μαγνητικού πεδίου σε άμεση γειτνίαση με αστέρια προ-κύριας ακολουθίας και μεγάλες ελπίδες τίθενται σε μελλοντικές παρατηρήσεις για την επίλυση αυτής της δυσκολίας."
Και τέλος, «Το μοντέλο των σπειροειδών βραχιόνων βρίσκεται στον τομέα των συζητήσεων σχετικά με το αν τα υποκείμενα αριθμητικά στοιχεία, οι φυσικές προσεγγίσεις και οι υποθέσεις σχετικά με τις αρχικές συνθήκες είναι αρκετά ρεαλιστικές για να κάνουν τα αποτελέσματα εύλογα.»
Στην άλλη εφημερίδα, ο Peter Abraham της Ουγγρικής Ακαδημίας Επιστημών και οι συνάδελφοί του βρίσκουν την υπογραφή της κρυσταλλικής σκόνης μετά από ένα νεαρό αστέρι, ενώ τα αρχειακά δεδομένα δεν έδειξαν κανένα σημάδι πριν από τη φλόγα.
Το έγγραφο Vinkovic διερευνά την ανάμειξη μεγάλων κρυσταλλικών σωματιδίων σκόνης στο πρωτοπλανητικό νεφέλωμα γύρω από τον νεαρό Ήλιο.
Η δύναμη που παράγεται από το φως που λάμπει σε ένα αντικείμενο είναι ένα πολύ γνωστό φαινόμενο που ονομάζεται πίεση ακτινοβολίας. Δεν το αισθανόμαστε στην καθημερινή ζωή γιατί είμαστε πολύ μαζικοί για να είναι αισθητό αυτό το αποτέλεσμα. Για πολύ μικρά σωματίδια, από την άλλη πλευρά, αυτή η δύναμη μπορεί να είναι μεγαλύτερη ακόμη και από τη βαρύτητα που κρατά τα σωματίδια στην τροχιά γύρω από το άστρο. Οι έρευνες έχουν επικεντρωθεί μέχρι τώρα μόνο στην πίεση ακτινοβολίας λόγω του φωτός του αστεριού. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι μεμονωμένοι κόκκοι δεν θα ταξιδεύουν πολύ και θα ωθούνται βαθύτερα στον δίσκο.
Ο Vinkovic αναφέρει ότι η υπέρυθρη ακτινοβολία που προκύπτει από τον σκονισμένο δίσκο μπορεί να εκτοξεύσει κόκκους μεγαλύτερους από ένα μικρόμετρο από τον εσωτερικό δίσκο, όπου ωθούνται προς τα έξω από αστρική πίεση ακτινοβολίας ενώ γλιστρά πάνω από το δίσκο. Οι κόκκοι επανεισέρχονται στο δίσκο σε ακτίνες όπου είναι πολύ κρύος για να παράγουν επαρκή υποστήριξη υπέρυθρης ακτινοβολίας για ένα δεδομένο μέγεθος κόκκων και συμπαγή πυκνότητα.
Ωστόσο, ο Βίνκοβιτς επισημαίνει ότι δεν είναι μόνο το αστέρι, αλλά και ο δίσκος που λάμπει. Όταν μελετάμε επιδράσεις σε κόκκους πρωτοπλανητικής σκόνης μεγαλύτερους από ένα μικρόμετρο, το οποίο είναι συγκρίσιμο με το μέγεθος σωματιδίων του καπνού τσιγάρου, ο Βίνκοβιτς ανακάλυψε ότι το έντονο υπέρυθρο φως από τις πιο καυτές περιοχές του πρωτοπλανητικού δίσκου είναι ικανό να ωθήσει τέτοια σκόνη από το δίσκο. Η υπέρυθρη ακτινοβολία είναι αυτό που μπορούμε να νιώσουμε ως «θερμότητα» στο δέρμα μας. Ο συνδυασμός της πίεσης ακτινοβολίας από το αστέρι και το δίσκο δημιουργεί μια καθαρή δύναμη που επιτρέπει στους κόκκους σκόνης να κυμαίνονται κατά μήκος της επιφάνειας του δίσκου από εσωτερικές έως εξωτερικές περιοχές του δίσκου.
Οι θερμοκρασίες σε αυτήν την καυτή περιοχή φτάνουν περίπου τους 1500 βαθμούς Κέλβιν (2200 βαθμούς Φαρενάιτ), αρκετές για την εξάτμιση των στερεών σωματιδίων σκόνης ή για να αλλάξουν τη φυσική και χημική τους δομή. Ο μηχανισμός που περιγράφει ο Βίνκοβιτς στο χαρτί του θα μεταφέρει τέτοια αλλοιωμένα σωματίδια σκόνης σε ψυχρότερες περιοχές δίσκου μακριά από το αστέρι. Αυτό μπορεί να εξηγήσει γιατί οι κομήτες περιέχουν έναν ενοχλητικό συνδυασμό παγωμένων και σωματιδίων που αλλάζουν σε υψηλές θερμοκρασίες. Οι αστρονόμοι μπερδεύτηκαν από αυτό το μείγμα, καθώς οι κομήτες σχηματίζονται σε περιοχές ψυχρού δίσκου από κατεψυγμένες ουσίες όπως νερό, διοξείδιο του άνθρακα ή μεθάνιο. Τα βραχώδη σωματίδια σκόνης που καταλήγουν αναμεμειγμένα με παγωμένους αναμένεται επομένως να μην βιώσουν ποτέ υψηλές θερμοκρασίες.
Σε ένα περιοδικό που συνοδεύει τις μελέτες, ο αστροφυσικός του Πανεπιστημίου του Μισσούρι Aigen Li έγραψε ότι η προέλευση των κρυσταλλικών πυριτικών αλάτων στους κομήτες «υπήρξε θέμα συζήτησης από την πρώτη τους ανίχνευση πριν από 20 χρόνια».
Ενώ ο Li touts υπόσχεται στη νέα θεωρία, «θα ήταν ενδιαφέρον να δούμε αν άλλοι μηχανισμοί όπως η ταραχώδης ανάμιξη και το μοντέλο« X-wind »θα μπορούσαν να μεταφέρουν αποτελεσματικά κόκκους υπομικρομετρίας, οι οποίοι είναι αποτελεσματικοί εκπομποί μέσου IR, προς τα έξω και να τους ενσωματώσουν σε κομήτες », έγραψε. «Είναι επίσης πιθανό ότι μερικά - αλλά όχι όλα - κρυσταλλικά πυριτικά άλατα κατασκευάζονται επί τόπου σε cometary comae."
Πηγή: Δελτίο τύπου του Βίνκοβιτς. Παρακολουθήστε μια σύντομη κίνηση που δείχνει πώς λειτουργεί ο νέος προτεινόμενος μηχανισμός κίνησης σκόνης.
