Neue Art der Planetenbildung entdeckt

In den letzten 25 Jahren haben Wissenschaftler mehr als 4.000 Planeten außerhalb unseres Sonnensystems entdeckt. Von relativ

Von kleinen Fels- und Wasserwelten bis hin zu unglaublich heißen Gasriesen weisen die Welten eine erstaunliche und unerwartete Vielfalt auf.

„Wenn daraus Planeten entstehenAls protoplanetare Scheibe aus Gas und Staub bezeichnet, könnte der treibende Mechanismus eine Gravitationsinstabilität sein. Dabei verklumpen Staub und Gas in der Scheibe unter dem Einfluss der Schwerkraft und bilden dichte Spiralstrukturen. Diese werden dann zu planetarischen Bausteinen und letztendlich zu Planeten.“

Lucio Mayer, Professor für Computational Astrophysics an der Universität Zürich und Mitglied des NCCR PlanetS

Das Ausmaß, in dem dieser Prozess stattfindet, ist sehr großgroß - es deckt die gesamte protoplanetare Scheibe ab. Bei kürzeren Entfernungen - auf der Skala einzelner Planeten - herrscht jedoch eine andere Kraft vor: die Magnetfelder, die sich in der Nähe der Planeten entwickeln. Sie regen das Gas und den Staub der Scheibe an und beeinflussen so die Bildung von Planeten. Um ein vollständiges Bild dieses Prozesses zu erhalten, ist es wichtig, nicht nur die großräumige Spiralstruktur in der Scheibe zu modellieren. Kleine Magnetfelder um die wachsenden planetaren Bausteine ​​sollten ebenfalls einbezogen werden.

Unterschiede in der Größenordnung und Art der Schwerkraft undDer Magnetismus macht es sehr schwierig, die beiden Kräfte in dasselbe Modell der Planetenbildung zu integrieren. Bisher funktionierten Computersimulationen, die die Wirkung einer Kraft gut widerspiegelten, normalerweise schlecht mit der anderen. Um erfolgreich zu sein, entwickelte das Team eine neue Modellierungstechnik. Dies erforderte Kenntnisse in verschiedenen Bereichen: Erstens erforderten sie ein tiefes theoretisches Verständnis der Schwerkraft und des Magnetismus. Die Forscher mussten dann einen Weg finden, das Verständnis in Code zu übersetzen, der diese gegensätzlichen Kräfte im Einklang effizient berechnen konnte. Schließlich war aufgrund des enormen Rechenaufwands ein leistungsfähiger Computer erforderlich.

Mit diesem Modell konnten Wissenschaftlerzeigen, dass Magnetfelder verhindern, dass wachsende Planeten über einen bestimmten Punkt hinaus weiterhin Masse ansammeln. Infolgedessen werden Riesenplaneten seltener und Planeten mittlerer Massen - viel häufiger.

Эти результаты — только первый шаг, но они ясно zeigen, wie wichtig es ist, bei der Simulation der Planetenbildung mehr physikalische Prozesse zu berücksichtigen. Diese Studie hilft dabei, die möglichen Wege für die Bildung von Planeten mit mittlerer Masse zu verstehen, die in unserer Galaxie sehr verbreitet sind. Es hilft uns auch, protoplanetare Scheiben im Allgemeinen zu verstehen.

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