Planeter er bygget over en lang periode med massive kollisioner mellem klippekropper så store som bjergkæder, oplyste astronomer i dag.
Nye observationer fra NASAs Spitzer-rumteleskop afslører overraskende store støvskyer omkring flere stjerner. Disse skyer blussede sandsynligvis op, når stenede, embryonale planeter smadrede sammen. Jordens egen måne er muligvis dannet fra en sådan katastrofe. Før disse nye resultater mente astronomer planeter blev dannet under mindre kaotiske omstændigheder.
”Det er et rod derude,” sagde Dr. George Rieke fra University of Arizona, Tucson, den første forfatter af fundene og en Spitzer-videnskabsmand. ”Vi ser, at planeter har en lang, stenet vej, der skal gå ned, før de bliver fuldvoksne.”
Spitzer var i stand til at se de støvede efterspørgsler fra disse kollisioner med sin kraftfulde infrarøde vision. Når embryonale planeter, de stenede kerner af planeter som Jorden og Mars, går sammen, antages de at enten smelte sammen til en større planet eller splinter i stykker. Støvet, der genereres af disse begivenheder, opvarmes af værtsstjernen og gløder i det infrarøde, hvor Spitzer kan se det.
Resultaterne vil blive offentliggjort i en kommende udgave af Astrophysical Journal. De spejler det, vi ved om dannelsen af vores eget planetariske system. Nylige observationer fra undersøgelser af vores månes påvirkningskrater afslører også et turbulent tidligt solsystem. ”Vores måne tog mange voldelige hits, da planeter allerede var begyndt at tage form,” sagde Rieke.
I henhold til den mest populære teori danner stenede planeter noget som snemænd. De starter omkring unge stjerner som små kugler i et skiveformet felt af tykt støv. Derefter akkumuleres de gradvis ved hjælp af klæbrige interaktioner med andre støvkorn. Til sidst tager bjergstore kroppe form, som yderligere kolliderer for at fremstille planeter.
Tidligere så astronomer, at denne proces kunne gå glat mod et modent planetarisk system over et par millioner til nogle få titusinder af år. De forudsagde, at de støvede, planetdannende diske skulle falde væk med alderen, med lejlighedsvis opblussen fra kollisioner mellem de resterende stenede kroppe.
Rieke og hans kolleger har observeret et mere varieret planetdannende miljø. De brugte nye Spitzer-data sammen med tidligere data fra det fælles NASA, Det Forenede Kongerige og Hollands infrarøde astronomiske satellit og Det Europæiske Rumagenturs infrarøde rumobservatorium. De kiggede efter støvede diske omkring 266 nærliggende stjerner i lignende størrelse, ca. to til tre gange solens masse og forskellige aldre. Enoghalvfjerds af disse stjerner viste sig at have havnediske, som antagelig indeholdt planeter i forskellige udviklingsstadier. Men i stedet for at se diske forsvinde i ældre stjerner, observerede astronomerne det modsatte i nogle tilfælde.
”Vi troede, at unge stjerner, omkring en million år gamle, ville have større, lysere diske, og ældre stjerner fra 10 til 100 millioner år gamle ville have svagere,” sagde Rieke. ”Men vi fandt, at nogle unge stjerner mangler diske og nogle gamle stjerner med massive diske.”
Denne variabilitet indebærer, at planetdannende diske kan blive kvalt med støv i hele diskenes levetid, op til hundreder af millioner af år efter, at værtsstjernen blev dannet. ”Den eneste måde at producere så meget støv, som vi ser i disse ældre stjerner, er gennem store kollisioner,” sagde Rieke.
Før Spitzer var der kun observeret et par dusin planetdannende diske omkring stjerner ældre end et par millioner år. Spitzers unikt følsomme infrarøde vision giver den mulighed for at føle den svage varme fra tusinder af diske i forskellige aldre. ”Spitzer har åbnet en ny dør til studiet af diske og planetarisk udvikling,” sagde Dr. Michael Werner, projektforsker for Spitzer ved NASAs Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
"Disse spændende nye fund giver os ny indsigt i processen med planetdannelse, en proces, der førte til fødslen af planeten Jorden og til livet," sagde Dr. Anne Kinney, direktør for universeldivisionen i Science Mission Directorate ved NASAs hovedkvarter , Washington. ”Spitzer udtrykker virkelig NASAs mission til at udforske universet og søge efter livet,” sagde hun.
JPL administrerer Spitzer-rumteleskopet for NASAs Science Mission Directorate. Kunstnerens koncepter og yderligere oplysninger om Spitzer-rumteleskopet findes på http://www.spitzer.caltech.edu.
Original kilde: NASA / JPL News Release
