جرم سیستم‌های سیاره‌ای از قرصهایی که در آنها تشکیل شده‌اند بیشتر است؟
تحقیقات جدید نشان می‌دهد که سیستم‌های سیاره‌ای بسیار پرجرمتر از قرص پیش‌سیاره‌ای هستند، و محققان متوجه می‌شوند چگونه آنها موفق به رشد زیاد شدند.
یک تصویر هنری که قرص پیش‌سیاره‌ای را نشان می‌دهد.
ناسا / JPL-Caltech
ما مدت ها فکر کرده ایم که سیاره‌ها تنها از گرد و غبار و گاز تشکیل شده‌اند که ستارگان میزبان جوان خود را احاطه کرده‌اند، اما اکنون این نظریه به چالش کشیده شده است.
یک مطالعه جدید منتشر شده در مجله نجوم و آستروفیزیک نشان داد که اغلب سیستم‌های سیاره‌ای در واقع از قرص‌های پیش‌سیاره‌ای بوجود می‌آیند و این کمبود شدید گرد و غبار و گاز در اطراف ستارگان جوان را نشان می‌دهد. این یافته‌ها باعث می‌شود محققان سؤال کنند که چگونه سیارات جرم زیادی جمع می‌کنند و تعجب می‌کنند که در درک ما از تشکیل سیاره اختلالات جدی وجود دارد.
فرضیه Debunked؟
بسیاری از جزئیات تشکیل سیاره به صورت رمز و رازی باقی می‌ماند، اما برخی از چیزهای خیلی خاصی وجود دارد. ستاره‌ها وقتی که ابرهای بزرگ گرد و غبار و فروپاشی گاز در خود را تشکیل می‌دهند و به هسته‌های داغ متصل می‌شوند که مواد را در اطراف آن جذب می‌کنند. در سالهای پس از تشکیل ستاره، یک دیسک عظیم از مواد باقی‌مانده در اطراف آن ایجاد می‌شود (ایجاد یک دیسک پیش‌سیاره‌ای). این ذرات کوچک شروع به برخورد با یکدیگر می‌کنند و با یکدیگر تعامل می‌کنند و اگر به اندازه کافی بزرگ شوند، به سیارات زمینی و گازی که امروز می‌بینیم تکامل می‌یابند.
و از آنجایی که سیارات از گرد و غبار و گاز از قرص پیش‌سیاره‌ای تشکیل شده است، تنها معنای این است که جرم دیسک برابر با یا بیشتر از مجموع جرم سیستم سیاره ای آن باشد.
اخترشناس ESO کارلو مانارا به مطالعه قرص‌های پیش‌سیاره‌ای و سیاراتی که در آنها تشکیل شده است. داده‌های او، خلاف این موضوع را نشان داد.
مانارا و تیم او از آرایه‌های بزرگ آتاکاما (ALMA) در شیلی استفاده کرده‌اند تا بیش از 100 ستاره بین 1 تا 3 میلیون ساله را بررسی کنند – در حدود سنی که ستاره‌ها شروع به ایجاد سیاره می‌کنند. با اندازه‌گیری امواج رادیویی که از دیسکها در طول موج‌های میلی‌متر منتشر می‌شد، آنها توانستند جرم کل هر دیسک را تخمین بزنند.
سپس اطلاعاتی را از ستاره‌های بزرگتر که جرمهای مشابهی داشتند جمع آوری کردند و وزن سیستم‌های سیاره‌ای آنها را با وزن دیسک‌های پیش‌سیاره‌ای ستارگان جوان مقایسه کردند. با تعجب، آنها دریافتند که اکثریت عظیمی از دیسکها به مراتب سبکتر از حد انتظار است، که میانگین جرم آنها حدود 20 تا 30 درصد سیاره‌هایشان است. این عدد حدود 75 درصد از مواد تشکیل دهنده سیاره‌ها را به خود اختصاص می دهد.
ماده مرموز
با کمال ناامیدی، این یک سوال است که هنوز هم جوابی برای آن وجود ندارد. با این حال، برخی از نظریه ها می‌توانند کمبود گرد و غبار را توضیح دهند. این تیم ستاره‌هایی را مشاهده کرد که بین یک تا سه میلیون ساله هستند اما ممکن است در اولین میلیون سال زندگی یک ستاره دیسک بسیار سنگین‌تر باشد و این سیاره‌ها در طول این دوره شروع به تشکیل کردند. این نظریه توسط تحقیقات اخیر پشتیبانی می‌شود که نشان می‌دهد که هسته مشتری در ابتدای میلیون سال وجود خورشید تشکیل شده است. با این حال، مطالعه نشان می‌دهد که تشکیل سیاره بسیار کارآمد نیست و هسته‌ها آن را به سرعت شکل نمی‌دهند. به علاوه، این نظریه نشان می‌دهد که جرم برخی از دیسکها در طول میلیون سال اولشان تقریبا 100 برابر بیشتر از آنچه که در دو میلیون سال پیش بود، به میزان قابل توجهی کاهش یافته است.
همچنین ممکن است که دیسکها به طور مداوم در ماده میان ستاره‌ای که سیارات بیشتری را در طی تشکیلات خود تغذیه می‌کند، سیر کنند اما در طول زمان، جرم دیسک را حفظ می‌کند.
یک احتمال وجود دارد که مواد گمشده در دیسک‌های پیش سیاره‌ای وجود داشته باشد، اما تکنولوژی ما به اندازه کافی پیشرفته نیست که آن را ببینیم
راه های بسیاری برای توضیح این موضوع گم شده، تنها راه مطمئن برای پیدا کردن این است که تحقیقات پیگیری را انجام دهیم. تا زمانی که مشاهدات بیشتری را انجام ندهیم یا تکنولوژی ما بهتر شود، ما فقط باید با رمز و راز زندگی کنیم.
منبع: http://www.astronomy.com/news/2018/10/how-do-planetary-systems-outweigh-the-disks-they-formed-in