_ Găsește modelul de creștere a prafului planetele se pot forma mai ușor decât s-a crezut anterior

Piedele de construcție ale noilor planete s-ar putea forma mai ușor decât se credea anterior, conform calculelor unei echipe conduse de un astrofizician RIKEN.

Planetele sunt născut din norii de praf și gaz care se învârte în jurul stelelor tinere. Particulele de praf din aceste discuri protoplanetare se unesc treptat în granule, care apoi se agregează în planetezimale. Aceste planetezimale, care pot avea câțiva kilometri lățime, pot deveni potențial bazele unor noi lumi.

Astronomii încă își dau seama exact cum are loc fiecare dintre aceste etape. De exemplu, planetezimale se pot forma atunci când boabele de praf se ciocnesc și se lipesc împreună, un proces cunoscut sub numele de coagulare.

În mod alternativ, rezistența resimțită de boabele de praf în timp ce se deplasează prin discul protoplanetar ar putea concentra praful în aglomerări libere, un proces numit instabilitate în flux. „Dacă aceste aglomerări sunt suficient de masive, planetezimale s-ar putea forma prin prăbușirea autogravitațională a aglomerației”, explică Ryosuke Tominaga de la RIKEN Star and Planet Formation Laboratory.

Pentru a evalua importanța relativă a acestor două procese în formarea planetezimalelor, Tominaga și Hidekazu Tanaka de la Universitatea Tohoku din Sendai, Japonia, au creat un model fizic pentru a simula comportamentul boabelor de praf pe discurile protoplanetare. Descoperirile lor sunt publicate în The Astrophysical Journal.

Pe baza simulărilor anterioare ale formării planetezimale, modelul lor a inclus o serie de factori, cum ar fi viteza și lipiciitatea boabelor de praf. Dacă boabele se ciocnesc prea repede, de exemplu, se pot desprinde de fapt, în loc să formeze un bob mai mare.

„Unele studii au sugerat că boabele de praf nu sunt atât de lipicioase și că creșterea lor poate fi limitată de fragmentare. în regiunile de formare a planetelor din cauza vitezelor mari de coliziune”, spune Tominaga. „Se crede că aceasta este o barieră care împiedică creșterea prafului către planetezimale.”

Modelul lui Tominaga și Tanaka a estimat cât timp ar dura ca boabele de praf să crească prin coagulare și l-a comparat cu scara de timp a aglomerării prin coagulare. instabilitate în flux.

Modelul a arătat că ambele procese au loc la rate similare. Într-adevăr, procesele de aglomerare și de coagulare se ajută reciproc să se desfășoare rapid, acționând ca o buclă de feedback pozitiv.

„Creșterea prafului îmbunătățește eficiența aglomerației, în timp ce aglomerarea mai puternică promovează creșterea prafului”, spune Tominaga. „S-a prezis că acest feedback va promova formarea planetezimale.”

Efectul a fost valabil atât pentru boabele de praf înghețat, cât și pentru boabele de silicat, care sunt mai mult ca nisipul.

Deocamdată, modelul oferă o estimare foarte simplă a creșterii prafului, spune Tominaga. El speră să efectueze simulări numerice de mai mare precizie pentru a oferi o imagine mai detaliată a acestor procese de formare planetezimală.

(Fluierul)