Astronomer håber NASAs nye ruminfrarøde teleskopfacilitet vil besvare flere spørgsmål om, hvordan skiver af gas og støv omdannes til et planetarisk system. SIRTF skal være i stand til at kigge gennem det skjulte materiale for at afsløre dette manglende led i planetdannelse. På et tidspunkt i systemets udvikling spises masse op af stjernen, sprøjtes ud i rummet eller omdannes til planeter - SIRTF kan hjælpe med at løse denne gåte.
Ligesom antropologer søgte "den manglende forbindelse" mellem aber og mennesker, påbegynder astronomer en søgen efter et manglende led i planetarisk evolution. Kun i stedet for støvede felter og slidte skovle er deres laboratorium universet, og deres valg af værktøj er NASAs nye Space Infrared Telescope Facility.
Lanceret den 25. august, vil NASAs fjerde og sidste store observatorium snart sætte sine højteknologiske infrarøde øjne på, blandt andre himmelobjekter, de støvede skiver, der omgiver stjerner, hvor planeter fødes.
Mens andre jord- og rumbaserede teleskoper har spioneret disse hvirvlende “circumstellar” -diske, både unge og gamle, har de savnet middelaldrende diske af forskellige grunde. Ruminfrarøde teleskopfacilitetens hidtil uset følsomhed og opløsning giver det mulighed for at udfylde dette hul? og i processen besvare grundlæggende spørgsmål om, hvordan planeter, inklusive dem, der ligner Jorden, kan dannes.
"Med Space Infrared Telescope Facility forventer vi, at vi ser mange planetariske diske i alle udviklingsstadier," siger Dr. Karl Stapelfeldt fra JPL, en videnskabsmand med missionen. "Ved at studere, hvordan de ændrer sig over tid, kan vi muligvis bestemme, hvilke forhold der favoriserer planetdannelse."
Circumstellar-diske er et naturligt trin i udviklingen af stjerner. Stjerner begynder livet som tætte kokoner af gas og støv, så når tryk og tyngdekraft sparker ind, begynder de at samle sig sammen, og en flad ring af gas og støv tager form omkring dem. Når stjerner fortsætter med at ældes, suger de materiale fra denne disk ind i deres kerne. Til sidst nås en balance i ligevægt, hvilket efterlader en mere moden stjerne omringet af en stabil skive af affald.
Det er omkring denne tid, cirka 10 millioner år ind i stjernens levetid, at astronomer mener, at planeter opstår. Støvpartikler i diskene menes at kollidere for at danne større kroppe, som i sidste ende fejer huller i diskene, ligesom dem, der ligger mellem Saturns ringe.
”Du kan tænke på planeter som ødelæggende kugler, der enten rydder snavs eller opsamler det som om det var mudder,” siger Dr. George Rieke, hovedundersøger på et af de tre videnskabelige instrumenter ombord på observatoriet.
Infrarøde teleskoper kan føle glødet i det kosmiske støv, der udgør disse diske; de kan dog ikke registrere planeter direkte. Planeter har mindre overfladeareal end ækvivalenten i støvkorn og afgiver således mindre infrarødt lys. Dette er den samme grund, at kaffe males før bryggning: det større kombinerede overfladeareal på kaffekornene resulterer i en mere robust gryde med kaffe.
Tidligere observationer af cirkumstellære diske falder generelt i to kategorier: unge, uigennemsigtige diske (kaldet protoplanetære diske) med mere end nok masse til at matche vores eget solsystemets planetariske organer; eller ældre, gennemsigtige diske (kaldet affaldsskiver) med masser svarende til et par måner og donutlignende huller i deres centrum. Middelaldrende diske, der forbinder disse to udviklingsstadier, er ikke blevet opdaget.
Et af spørgsmålene astronomer håber at tage op med Space Infrared Telescope Facility er: Hvad skete der med al den masse, der blev observeret på de yngre diske? Et sted i deres udvikling spises der enten masse af stjernen, kastet ud af stjernen? eller omdannet til planeter, der ligger i skiveens donuthuller. Ved at analysere sammensætningen og strukturen af de "manglende link" -diske, håber astronomer at løse denne gåte og bedre forstå, hvordan planetariske systemer som vores egne udviklede sig.
Original kilde: NASA News Release
