Gezegenlerin, genç yıldızların çevresinde bulunan toz ve gaz disklerinde oluştuğu düşünülmektedir. Gökbilimciler başlangıçtaki tozun gezegen sistemlerine nasıl dönüştüğünü açıklayan teorileri bulmak için mücadele etmişlerdir. Fransa-İngiltere ve Avustralya işbirliğinde bir ekip, bunun cevabını bir simülasyon ile bulduklarını söylüyor. Çakıl boyutlu parçaların toplandığı ve birbirine yapıştığı, gezegenlerin yapı taşlarına dönüşen ‘toz tutucuları’nın gezegen oluşumunu gösterdiklerini düşünüyor. Araştırmacılar bu sonuçları Royal Astronomical Society’nin dergisinde yayınladılar.
Güneş sistemimiz ve diğer gezegensel sistemler, genç bir yıldızın etrafında gaz ve toz taneleri diskleriyle hayata başladı.
Her biri bir mikronluk bu küçük taneciklerin, birkaç santimetre büyüklüğe kadar toplanmasına dönüştüren süreçler ve milimetre büyüklüğündeki ‘gezegenleri’ gezegen çekirdeği haline gelmesi bu durumum daha iyi anlaşılmasını sağlamıştır.
Çakıl taşlarını alarak ve onları asteroidlerin büyüklüğündeki nesnelere birleştiren ara aşama daha az açıktır ancak diğer yıldızların çevresinde halihazırda bulunan 3,500’den fazla gezegenle birlikte, tüm süreç her yerde olmalıdır.
Lyon’daki Astrophysique de Lyon’da bulunan Jean-Francois Gonzalez, yeni çalışmanın başında Fransa’ya giden Gonzalez,” şu ana kadar, çakılların gezegenleri oluşturmak için nasıl biraraya gelebileceğini açıklamak için mücadele ettik ve şimdi diğer yıldızların çevresinde yörüngede çok sayıda gezegen keşfettik.Bu durum bu gizemi nasıl çözeceğimizi düşünmemizi sağladı.”yorumunu yaptı.
Gezegenler haline gelmek için çakılların üstesinden gelmesi gereken iki ana engel vardır.İlk olarak gazın toz taneciklerindeki bir diskteki sürüklenişi onları merkez yıldıza doğru hızla sürüklenerek yok edildikleri yere götürüyor ve gezegenler oluşturmak için herhangi bir malzeme bırakmıyor.İkinci meydan okuma, büyüyen taneciklerin yüksek hızda çarpışmalarda parçalanabilmesidir, bu çarpışma onları çok sayıda daha küçük parçaya bölebilir ve toplama sürecini tersine çevirir.
Bu çizim toz tuzakları için oluşum mekanizmasının aşamalarını göstermektedir. Orta yıldız, sarı renkte, burada, mavi renkte gösterilen ana gezegen diskle çevrilidir. Toz tanecikleri, diskten geçen bandı oluşturuyor.İlk aşamada, toz haline getirilmiş tanelerin boyutu büyümüştür ve merkezi yıldız içe doğru hareket eder.Daha sonra çakıl boyutlu daha büyük taneler (ikinci panelde) yığılıp yavaşlar ve üçüncü aşamada gaz, geri tepkime ile dışarı doğru itilir böylece toz biriken bölgeleri, sözde toz tutucuları oluşturur.Tuzaklar çakılların gezegencikler oluşturmak üzere toplanmasına ve sonuçta gezegen boyutunda dünyaların oluşturulmasına izin verir.
Bu problemlerin üstesinden gelinebilecek olan şey gezegen oluşturma disklerinde “toz tutucuları” olarak adlandırılan yerlerdir.Bu yüksek basınç bölgelerinde, sürüklenme hareketi yavaşlar ve toz tanelerinin birikmesine izin verilir.Azalan hızları ile tanecikler çarpıştıklarında parçalanmayı da önleyebilir.
Şimdiye kadar, astronomlar toz tuzaklarının sadece çok özel ortamlarda var olabileceklerini düşündü ancak ekip tarafından işletilen bilgisayar simülasyonları onların çok yaygın olduğuna işaret etmektedir.Modelleri, bir diskteki tozun gaz bileşeni üzerinde sürüklenmesine özel bir önem vermektedir.Çoğu astronomik simülasyonda gaz, tozun hareket etmesine neden olur, ancak bazen en tozlu ortamlarda toz, gaz üzerinde daha fazla etkiye sahiptir.
Aerodinamik geri-tepki olarak bilinen bu etki genellikle önemsizdir; bu nedenle, büyüyen ve parçalanan taneciklerin çalışmaları üzerinde göz ardı edilmiştir. Etkileri, gezegenlerin oluştuğu yerlerde olduğu gibi tozlu ortamlarda önem kazanmaktadır.
Geri reaksiyonun etkisi, taneciklerin içe doğru sürüklenmesini yavaşlatmaktır; bu da boyutlarının büyümesine zaman tanır.Bir zamanlar yeterince büyük olan tanecikler gaz hareketlerini artık yönetemez.
Bu geri tepkinin etkisi altındaki gaz dışa doğru itilecek ve yüksek basınçlı bir toz tutucu bölge oluşturacaktır.Bu spontan tuzaklar daha sonra, dış disk bölgelerinden gelen taneleri yoğunlaştırarak çok yoğun bir katı halka oluşturur ve gezegenlerin oluşumuna yardımcı olur.
Gonzalez, “Doğru bileşenlerin yerinde olması durumunda toz tuzakları, çok çeşitli ortamlarda kendiliğinden oluşabildiğini keşfetmekten dolayı çok heyecanlıydık. Bu, gezegen oluşumundaki uzun süredir devam eden bir soruna basit ve sağlam bir çözüm” dedi.
Şili’de ALMA gibi gözlemevleri, toz tuzakları olduğu düşünülen gezegen sistemlerini oluşturmada parlak ve karanlık halkaları araştırıyorlar. Gonzalez ve ekibi ve dünyanın dört bir yanındaki diğer araştırma grupları, şimdi tuzak modelini gezegen özlerinin oluşumuna kadar genişletmeyi planlıyorlar.
Kaynak: https://phys.org/news/2017-02-spontaneous-astronomers-link-planet-formation.html
Çeviri: Çayan Önder