Redaktørens note: Dette gæstepost blev skrevet af Andy Tomaswick, en elektrisk ingeniør, der følger rumvidenskab og teknologi.
Som den anerkendte astronom Carl Sagan engang berømt bemærkede: ”Vi er alle lavet af stjernestoffer.” Det samme er de mange ekstrasolplaneter, der i øjeblikket opdages i et betagende tempo. Hvad Sagan mente, var, at alle de elementer, der er tungere end brint og helium, almindeligt kendt som ”metaller” til astrofysikere, skal oprettes i de indre ovne til stjerner. Men det tager tid for stjerner at skabe disse tungere elementer, og da de er nødvendige for at starte planeter, kunne disse tidsspændinger have en stor indflydelse på dannelsen af solsystemet.
Ny forskning ledet af Københavns Universitet med hjælp fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics kaster lys over disse tidsrum. I en artikel, der for nylig blev præsenteret på et møde i American Astronomical Society, valgte Lars Buchhave og hans team mere end 150 stjerner med kendte planetariske systemer, der blev katalogiseret af NASAs Kepler-mission. De studerede derefter disse stjerners metalindhold og planetenes størrelse i deres solsystemer. Det, de fandt, var, at gasgigantplaneter var mere tilbøjelige til at dannes omkring metalrige stjerner, mens jordbaserede planeter lige så sandsynligt dannede sig omkring metalrige eller metalfattige stjerner.
Som teamet forklarer, passer grunden til dette pænt ind i "kernetilbagetrækningsmodellen" for planetarisk dannelse. Hver gasgigant har en metalkerne, som brint og helium ophobes omkring. Hvis der imidlertid ikke er nogen kerne at samle rundt, vil de lettere elementer blive sprængt væk af stjernevind, mens stjernen stadig er relativt ung. Hvis en stjerne har et højt metalindhold, kan dens potentielle planeter muligvis hurtigt danne en stor metallisk kerne, før vinden gør deres arbejde. Kernen tiltrækker derefter gravitationsmæssigt den resterende gas til sig selv, og en ny gasgigant bliver født.
På den anden side er dannelsen af terrestriske planeter ikke afhængig af helium og brint og derfor ikke underlagt de samme tidsbegrænsninger. Hvis en stjerne har lavere metalindhold, kan det tage længere tid at danne jordbaserede planeter, men alle ingredienserne er der stadig. I det væsentlige er der ingen øvre tidsbegrænsning for, at en jordisk planet dannes, hvorimod en gasgigant hurtigt skal udvikle sig for at holde sit brint og helium fanget i solsystemet.
Som al god forskning åbner disse resultater for mange flere spørgsmål. Hvor hurtigt skal en gasgigants kerneform dannes, før dens materiale går tabt? Er jordbaserede planeter meget mere almindelige i betragtning af deres større skabelsestid og flere talrige potentielle moderstjerner? Fremtidens arbejde med ekstra-sol-planetariske systemer kan muligvis hjælpe med at give flere svar.
Lead billedtekst: Denne kunstners opfattelse viser en nydannet stjerne omgivet af en hvirvlende protoplanetær disk med støv og gas. Kredit: Københavns Universitet / Lars Buchhave
Kilde: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
