W ciągu ostatnich 25 lat naukowcy odkryli ponad 4000 planet poza naszym Układem Słonecznym. Od stosunkowo
„Kiedy planety powstają z tzwzwany dyskiem protoplanetarnym gazu i pyłu, mechanizmem napędowym może być niestabilność grawitacyjna. W procesie tym pył i gaz w dysku zlepiają się pod wpływem grawitacji i tworzą gęste struktury spiralne. Stają się one następnie planetarnymi cegiełkami, a ostatecznie planetami.”
Lucio Mayer, profesor astrofizyki obliczeniowej na Uniwersytecie w Zurychu i członek NCCR PlanetS
Skala, w jakiej ten proces się odbywa, jest bardzoduży - obejmuje cały dysk protoplanetarny. Ale na mniejszych odległościach - w skali poszczególnych planet - panuje inna siła: pola magnetyczne, które rozwijają się w pobliżu planet. Wzbudzają gaz i pył dysku, a tym samym wpływają na formowanie się planet. Aby uzyskać pełny obraz tego procesu, ważne jest nie tylko modelowanie wielkoskalowej struktury spiralnej w dysku. Należy również uwzględnić pola magnetyczne na małą skalę wokół rosnących cegiełek planetarnych.
Jednak różnice w skali i charakterze grawitacji imagnetyzm sprawia, że dwie siły są bardzo trudnym zadaniem do zintegrowania w tym samym modelu formowania się planet. Jak dotąd symulacje komputerowe, które dobrze odzwierciedlały działanie jednej siły, zwykle słabo współpracowały z drugą. Aby odnieść sukces, zespół opracował nową technikę modelowania. Wymagało to wiedzy z różnych dziedzin: po pierwsze, wymagało głębokiego teoretycznego zrozumienia grawitacji i magnetyzmu. Następnie badacze musieli znaleźć sposób na przełożenie zrozumienia na kod, który mógłby efektywnie obliczyć te przeciwstawne siły zgodnie. Wreszcie, ze względu na samą ilość wymaganych obliczeń, potrzebny był potężny komputer.
Dzięki temu modelowi naukowcy byli w staniepokazują, że pola magnetyczne uniemożliwiają rosnącym planetom dalsze gromadzenie masy powyżej pewnego punktu. W rezultacie planety olbrzymów stają się rzadsze, a planety o masach pośrednich - znacznie częstsze.
Te wyniki to tylko pierwszy krok, ale są one jasnepokazują, jak ważne jest uwzględnienie większej liczby procesów fizycznych podczas symulacji formowania się planet. To badanie pomaga zrozumieć potencjalne ścieżki powstawania planet o średniej masie, które są bardzo powszechne w naszej galaktyce. Pomaga nam również ogólnie zrozumieć dyski protoplanetarne.
Czytaj więcej:
Aborcja i nauka: co stanie się z dziećmi, które będą rodzić.
Spójrz na 8 bilionów pikseli obrazu Marsa.
Ślady paliwa rakietowego znaleziono na księżycu Saturna Rhea. Skąd to pochodzi?
Zobacz najpiękniejsze zdjęcia Hubble'a. Co teleskop widział przez 30 lat?