Under de senaste 25 åren har forskare upptäckt mer än 4 000 planeter utanför vårt solsystem. Från relativt
"När planeter bildas från såkallas en protoplanetär skiva av gas och damm, kan drivmekanismen vara gravitationsinstabilitet. I denna process klumpar dammet och gasen i skivan ihop under påverkan av gravitationen och bildar täta spiralstrukturer. Dessa blir sedan planetariska byggstenar och i slutändan planeter.”
Lucio Mayer, professor i beräkningsastrofysik vid universitetet i Zürich och medlem av NCCR PlanetS
Skalan i vilken denna process äger rum är mycketstor - den täcker hela den protoplanetära skivan. Men på kortare avstånd - på skalan för enskilda planeter - råder en annan kraft: de magnetiska fälten som utvecklas nära planeterna. De exciterar skivans gas och damm och påverkar därmed bildandet av planeter. För att få en fullständig bild av denna process är det viktigt att inte bara modellera den storskaliga spiralstrukturen i skivan. Småskaliga magnetfält runt de växande planetariska byggstenarna bör också inkluderas.
Emellertid skillnader i omfattning och natur av gravitation ochmagnetism gör de två krafterna till en mycket svår uppgift att integrera i samma modell av planetformation. Hittills har datorsimuleringar, som väl återspeglar en krafts verkan, vanligtvis dåligt med den andra. För att lyckas utvecklade teamet en ny modelleringsteknik. Detta krävde kunskap inom olika områden: för det första krävde de en djup teoretisk förståelse av gravitation och magnetism. Forskarna var tvungna att hitta ett sätt att översätta förståelse till kod som effektivt kunde beräkna dessa motsatta krafter i samförstånd. Slutligen, på grund av den stora mängden beräkning som krävs, krävdes en kraftfull dator.
Med denna modell kunde forskare göra detvisar att magnetfält hindrar växande planeter från att fortsätta ackumulera massa bortom en viss punkt. Som ett resultat blir jätteplaneter mer sällsynta och planeter av mellanmassor - mycket vanligare.
Dessa resultat är bara det första steget, men de är tydligavisa vikten av att ta hänsyn till mer fysiska processer vid simulering av planetbildning. Denna studie hjälper till att förstå de potentiella vägarna för bildandet av mellanliggande massplaneter som är mycket vanliga i vår galax. Det hjälper oss också att förstå protoplanetära skivor i allmänhet.
Läs mer:
Abort och vetenskap: vad kommer att hända med barnen som kommer att föda.
Titta på 8 biljoner pixlar av Mars.
Spår av raketbränsle hittades på Saturnusmånen Rhea. Var kommer det ifrån?
Kolla in de vackraste bilderna på Hubble. Vad har teleskopet sett på 30 år?