Hvordan planeter dannes er et af de største spørgsmål inden for astronomi. Men dette er i bedste fald en vanskelig opgave i betragtning af de observationsmæssige afstande. ”Dette er et enormt emne med mange udfordringer,” sagde David Wilner fra Harvard-Smithsonian Center for Astronomy på sin tale på American Astronomical Society-mødet denne uge. "Men i løbet af de sidste par årtier med observationer af nærliggende stjernesystemer er vi kommet til en grundlæggende oversigt over processen med dannelse af solsystemet."
Der er et par forhindringer at overvinde i studiet af protoplanetære diske. For det første er hovedparten af diskmassen kold og mørk, da det molekylære brint ikke stråler. Disse områder undersøges kun gennem et par mindre bestanddele: termisk emission fra støv og spredt lys fra stjernen.
For det andet er mængden af "ting" astronomer ser på faktisk ret lille. Normalt er mængden af protoplanetært materiale ca. 1 / 100th massen af stjernen og ca. 1 / 4000th af en grad på himlen.
Gennem observationer af mange systemer med flere teleskoper kan vi se disse disksystemer i en række bølgelængder i et forsøg på at se både stjernen og diskkomponenterne. Wilner sagde, at der er to egenskaber, der er særligt vigtige at vide: Diskmasser generelt, da lysstyrken er direkte proportional med massen, og den anden er diskens levetid. Fra nuværende viden spreder støvskiven med 50% i 3 millioner år og 90% med 5 millioner år.
Som et eksempel diskuterede Milner Rho Ophiuchi-tågen (billedet ovenfor), der ligger nær stjernebillederne Scorpius og Ophiuchus, omkring 407 lysår væk fra Jorden.
”Rho Oph-skyen er spektakulær med smukke mørke regioner, der er søjler med gas og støv, der slukker baggrundsfeltet. Dette er det materiale, der danner stjerner og planeter. ”
Wilner sagde, at trinnene i dannelse af solsystemet er som følger: først dannelsen af en primordial proto-stjerneskive, derefter den protoplanetære disk og derefter affaldsskiven i et planetarisk system.
Men de største problemer i vores forståelse ligger i, at astronomer endnu ikke har set alle trinene i denne proces, og ikke kan bevise direkte, at disse tidlige diske fortsætter med at danne planeterne. Der er adskillige spor, såsom at der dannes huller i støvet omkring klumper af materialer, svarende til hullerne i ringene fra Saturn omkring måner.
I de sidste 15 år er protoplanetære diske undersøgt med forskellige interferometre ved Keck-observatoriet på Mauna Kea ved forskellige bølgelængder fra 0,87 mikrometer til 7 mm. Og de sidste fem år har Spitzer-rumteleskopet lånt sine infrarøde evner til at øge vores viden til vores nuværende forståelse. Men snart giver et nyt teleskop i den høje chilenske ørken muligvis den opløsning, der er nødvendig for at give et glimt af ikke kun hullerne i skiverne, men et nyt vindue om, hvordan materialer omkring nye planeter kan danne måner. Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) fungerer ved bølgelængder fra 0,3 til 9,6 millimeter.
Wilner ser selvfølgelig frem til at sætte observationsevner i denne matrix til at fungere. Planlagt at være afsluttet i 2012, vil ALMA hjælpe med at udfylde "huller" i vores viden om planetarisk dannelse.
Kilde: AAS Mødepræsentation med afklaring fra Chris Lintott
