ค้นพบวิธีใหม่ในการสร้างดาวเคราะห์

ในช่วง 25 ปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบดาวเคราะห์มากกว่า 4,000 ดวงนอกระบบสุริยะของเรา จากค่อนข้าง

ตั้งแต่โลกหินและน้ำเล็กๆ ไปจนถึงก๊าซยักษ์ที่ร้อนอย่างไม่น่าเชื่อ โลกต่างๆ มีความหลากหลายที่น่าทึ่งและเป็นสิ่งที่คาดไม่ถึง

“เมื่อดาวเคราะห์เกิดขึ้นจากเช่นนั้นเรียกว่าดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์ที่มีก๊าซและฝุ่นกลไกการขับเคลื่อนอาจเกิดความไม่เสถียรของแรงโน้มถ่วง ในกระบวนการนี้ ฝุ่นและก๊าซในจานจะรวมตัวกันภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงและก่อตัวเป็นโครงสร้างเกลียวหนาแน่น สิ่งเหล่านี้จึงกลายเป็นส่วนประกอบของดาวเคราะห์และกลายเป็นดาวเคราะห์ในที่สุด”

Lucio Mayer ศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์ฟิสิกส์คอมพิวเตอร์ที่มหาวิทยาลัยซูริก และสมาชิกของ NCCR PlanetS

ขนาดที่กระบวนการนี้เกิดขึ้นมากใหญ่ - ครอบคลุมทั้งดิสก์ต้นแบบดาวเคราะห์ แต่ในระยะทางที่สั้นกว่า - ในระดับของดาวเคราะห์แต่ละดวงจะมีแรงที่แตกต่างกัน: สนามแม่เหล็กที่พัฒนาใกล้ดาวเคราะห์ พวกมันกระตุ้นก๊าซและฝุ่นของดิสก์และส่งผลต่อการก่อตัวของดาวเคราะห์ เพื่อให้ได้ภาพที่สมบูรณ์ของกระบวนการนี้สิ่งสำคัญไม่เพียง แต่ต้องสร้างแบบจำลองโครงสร้างเกลียวขนาดใหญ่ในดิสก์เท่านั้น ควรรวมสนามแม่เหล็กขนาดเล็กรอบ ๆ กลุ่มอาคารดาวเคราะห์ที่กำลังเติบโต

อย่างไรก็ตามความแตกต่างในขนาดและลักษณะของแรงโน้มถ่วงและแม่เหล็กทำให้ทั้งสองกองกำลังเป็นงานที่ยากมากที่จะรวมเข้ากับรูปแบบการก่อตัวของดาวเคราะห์เดียวกัน จนถึงขณะนี้การจำลองคอมพิวเตอร์ซึ่งสะท้อนให้เห็นได้ดีถึงการกระทำของกองกำลังหนึ่งมักจะทำงานได้ไม่ดีกับอีกฝ่าย เพื่อให้ประสบความสำเร็จทีมงานได้พัฒนาเทคนิคการสร้างแบบจำลองใหม่ สิ่งนี้จำเป็นต้องมีความรู้ในด้านต่าง ๆ ประการแรกพวกเขาต้องการความเข้าใจเชิงทฤษฎีอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับแรงโน้มถ่วงและแม่เหล็ก จากนั้นนักวิจัยต้องหาวิธีแปลความเข้าใจให้เป็นรหัสที่สามารถคำนวณกองกำลังฝ่ายตรงข้ามเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพพร้อมเพรียงกัน ในที่สุดเนื่องจากจำนวนการคำนวณที่จำเป็นต้องใช้คอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพจึงจำเป็น

ด้วยแบบจำลองนี้นักวิทยาศาสตร์สามารถแสดงให้เห็นว่าสนามแม่เหล็กป้องกันไม่ให้ดาวเคราะห์ที่กำลังเติบโตสะสมมวลเกินจุดหนึ่ง เป็นผลให้ดาวเคราะห์ยักษ์หายากมากขึ้นและดาวเคราะห์ที่มีมวลขนาดกลางจะพบบ่อยขึ้นมาก

ผลลัพธ์เหล่านี้เป็นเพียงขั้นตอนแรก แต่มีความชัดเจนแสดงความสำคัญของการคำนึงถึงกระบวนการทางกายภาพมากขึ้นเมื่อจำลองการก่อตัวของดาวเคราะห์ การศึกษานี้ช่วยให้เข้าใจเส้นทางที่เป็นไปได้สำหรับการก่อตัวของดาวเคราะห์มวลกลางที่พบได้ทั่วไปในกาแลคซีของเรา นอกจากนี้ยังช่วยให้เราเข้าใจดิสก์ต้นแบบโดยทั่วไป

อ่านเพิ่มเติม:

การทำแท้งกับวิทยาศาสตร์: จะเกิดอะไรขึ้นกับเด็กที่จะคลอด

ดูภาพ 8 ล้านล้านพิกเซลของดาวอังคาร

พบร่องรอยของเชื้อเพลิงจรวดบนดวงจันทร์เรอาของดาวเสาร์ มันมาจากไหน?

ชมภาพที่สวยที่สุดของกล้องฮับเบิล กล้องโทรทรรศน์เห็นอะไรในรอบ 30 ปี?