En kunstners koncept om en affaldsdisk, der danner planeter. Billedkredit: NASA / JPL Klik for større billede
Astronomer har fundet en affaldsskive omkring en sollignende stjerne, der kan dannes eller har dannet dens jordiske planeter. Disken - en sandsynlig analog til vores asteroidebælte - er muligvis begyndt et nedrivningsderby af solsystem-skala, hvor de stenede rester af mislykkede planeter kolliderer kaotisk.
”Dette er en af en meget sjælden klasse af objekter, der kan give os et glimt af, hvordan vores solsystem kan have set ud under dannelsen af vores jordiske planeter,” sagde Dean C. Hines fra Space Science Institute, leder af hold, der opdagede de sjældne genstande med NASAs Spitzer-rumteleskop.
”Målet er i det væsentlige en stjerne, der ligner vores sol, set på et tidspunkt, hvor de jordiske planeter i vores solsystem blev antaget at have dannet sig,” sagde Hines. ”Vi ser beviser for, at denne stjerne kan have et asteroidbælte, omtrent i den afstand, Jupiter er fra vores sol.”
”Dette objekt er meget usædvanligt i sammenhæng med alle de andre, vi har set på,” sagde universitetsassistent astronomiprofessor Michael R. Meyer, en kollega i opdagelsen. Meyer leder et Spitzer Legacy-projekt for at studere dannelse og udvikling af solsystemet i en prøve af 328 unge sollignende stjerner i Mælkevejen. Projektet viste det usædvanlige system.
”Dette er den eneste sådan affaldsskive blandt de 33 sollignende stjerner, vi har undersøgt i vores projekt indtil videre, og et af kun fem sådanne genstande kendt,” sagde Meyer.
Stjernen, der hedder HD 12039, er omkring 30 millioner år gammel eller solens alder, når de jordiske planeter menes at være 80 procent komplette og Jord-månesystemet dannet, sagde astronomerne. Det er omkring 137 lysår væk, eller afstanden lys kører i 137 år.
HD 12039 er en "G" -stjerne som vores sol, en gul stjerne med overfladetemperaturer mellem 5.000 og 7.000 grader Fahrenheit. Den har endnu ikke slået sig ned i "hovedsekvensen" eller den modne atombrændingsfase, som vores sol har. Det er otte procent lysere, bare lidt køligere og lidt mere massiv end vores sol eller 1.02 solmasser.
Spitzer-teamet opdagede, at stjernens skraldetemperatur er 110 grader Kelvin eller minus 262 grader Fahrenheit. Det er varmere end temperaturerne på de fryse, ydre affaldsskiver, som Meyers Spitzer-team ofte finder omkring sollignende stjerner. De har fundet ud af, at mellem 10 og 20 procent af de sollignende stjerner i deres prøve hidtil - uanset om de er unge, middelaldrende eller gamle - har ydre diske som vores Kuiper Belt ud over Neptune.
”Temperaturen på støvet i HD 12039s mærkelige, smalle affaldsring anbringer den mellem fire og seks astronomiske enheder fra stjernen - smack dab, hvor Jupiter er i vores solsystem,” sagde Meyer. (En astronomisk enhed eller AU er den gennemsnitlige afstand mellem Jorden og solen.)
”Det, der er nysgerrig efter denne disk, er, at der er lidt om noget støv inden for fire AU og derover seks AU. Det er en snævert begrænset ring, der på nogle måder kan svare til de ydre ringe, vi ser omkring Saturn, ”sagde Meyer.
Ligesom små måner hyrde iskornene, der kredser om Saturn i diskrete ringe, og ligesom Jupiter har en tendens til den ydre kant af vores solsystemets asteroidbælte, kan en usynlig gigantisk planet skubbe støv ind i den smalle affaldsring omkring denne stjerne, sagde astronomerne.
”Vi tror, at dette er en tæt, smal ring af stenede genstande, der ligner dem i vores asteroidebælte, bortset fra at denne ring er fem AU fra dens stjerne i stedet for to til tre AU, afstanden mellem vores asteroidebælte og solen, ”Sagde Meyer.
”Ved 30 millioner år skal det materiale, vi ser i denne stjerne, sandsynligvis komme fra grundbundne klipper i en zone, hvor der kunne dannes jordplaneter,” sagde Hines.
NASA annoncerede tidligere i år en Spitzer-teleskopopdagelse af en anden af disse fremmede asteroide bælter. Den kredser om en to milliarder år gammel sollignende stjerne 35 lysår væk, i en afstand, der kan sammenlignes med den mellem Venus og solen.
Baseret på Spitzer-teleskopresultater til dato har kun en procent til tre procent af de unge, sollignende stjerner i vores Mælkeveje massive jordbundne affaldsskiver, sagde Meyer.
”Vi kunne være vidne til en fælles, kortvarig begivenhed, gennem hvilken alle systemer passerer, eller vi kunne se et sjældent eksempel på en massiv varm affaldsskive, der omgiver en usædvanlig, sollignende stjerne,” sagde Meyer.
Astronomerne beskriver deres arbejde i en artikel, der skal offentliggøres i The Astrophysical Journal.
Jet Propulsion Laboratory administrerer Spitzer-rumteleskopmissionen for NASAs Science Mission Directorate, Washington. Videnskabsoperationer udføres i Spitzer Science Center i Caltech. Caltech administrerer JPL for NASA. For information om Spitzer-rumteleskopet kan du besøge:
http://www.spitzer.caltech.edu/spitzer
Space Science Institute er en almennyttig organisation, der udfører forskning i verdensklasse inden for rum- og jordvidenskab sammen med innovative videnskabsuddannelsesprogrammer, der inspirerer og uddyber offentlighedens forståelse af planeten Jorden og dens plads i det større univers. Instituttets integrerede forsknings- og uddannelsesprogrammer spænder over planetvidenskab, rumfysik, astrofysik, astrobiologi og jordvidenskab.
Original kilde: UA News Release
