Сматра се да су камените планете попут Земље почеле као прашина која кружи тек рођеним звездама, а трагови о пореклу такве прашине стижу нам у данашњим метеоритима и кометама, као и посматрањима циркуларних дискова око младих звезда.
Али мистерија је завела детаље еволуције прашине и како на крају долази до формирања већих предмета. Сада, два рада у часопису Природа предлажу нови механизам за његово објашњење.
Нови механизам зависи од кристалних зрна прашине шокиране топлотом, која су некако мигрирала од места где су створена - вероватно близу Сунца - у спољни Сунчев систем. По импликацији, исти процес би се требао догодити и са осталим младим звездама.
Предложен је трио претходних хипотеза да би се објаснила миграција, али ниједна од њих није сасвим прикладна. Укључили су, према физичару Дејану Винковићу са Свеучилишта у Сплиту, бурно мешање, балистичко лансирање честица у густом ветру створено интеракцијом акреционог диска са магнетним пољем младе звезде (названим Кс-ветровим моделом), и мешање посредовано пролазним спиралним краковима у маргинално гравитационо нестабилним дисковима. Винковић је водећи аутор на једном од Природа папири.
"Турбулентно мешање захтева извор ефикасне турбулентне вискозности, а магнеторотациона нестабилност се позива као најперспективнији кандидат, али велики се дискови сматрају недовољно јонизираним да би та нестабилност била активна", написао је. "Кс-винд модел се ослања на теоријски појам конфигурација магнетног поља у непосредној близини звезда пре-главне секвенце и велике наде се полажу на будућа запажања за решавање овог проблема."
И коначно, „Модел спиралних оружја је у домену дискусија о томе да ли су основне нумерике, физичке апроксимације и претпоставке о почетним условима довољно реалне да би резултати били веродостојни.“
У другом раду, Петер Абрахам са Мађарске академије наука и његове колеге проналазе потпис кристалне прашине након што је млада звезда запаљена, док архивски подаци нису показали да је било обележја пре бакље.
Винковићев рад истражује мешање великих кристалних честица прашине у протопланетарној маглици око младог Сунца.
Сила произведена светлошћу која сија на објект је добро позната појава која се назива радијацијски притисак. Не осећамо то у свакодневном животу јер смо превише масивни да би се овај ефекат могао приметити. С друге стране, за врло мале честице, ова сила може бити већа чак и од гравитације која задржава честице у орбити око звезде. До сада су истраге усредсређене само на притисак зрачења због звезда. Резултати су показали да појединачна зрна неће далеко путовати и гурају се дубље у диск.
Винковић извештава да инфрацрвено зрачење које настаје из прашњавог диска може испразнити зрна већа од једног микрометра из унутрашњег диска, где их потискују звездани притисци зрачења, док клизе изнад диска. Зрна поново улазе у диск на радијусима где је превише хладно да би се произвела довољна подршка притиска инфрацрвеног зрачења за дату величину зрна и чврсту густину.
Међутим, Винковић истиче да сјаји не само звезда, већ и диск. Проучавајући ефекте протопланетарних зрна прашине већих од једног микрометра, што је упоредиво са величином честица цигаретног дима, Винковић је открио да интензивно инфрацрвено светло из најтоплијих региона протопланетарног диска може потиснути такву прашину из диска. Инфрацрвено зрачење је оно што можемо осећати као "топлота" на нашој кожи. Комбинација притиска зрачења звезде и диска ствара нето силу која омогућава зрну прашине да сурфа дуж површине диска од унутрашње до спољашње регије диска.
Температуре у овом топлом региону досежу око 1500 степени Келвина (2200 степени Фаренхајта), довољно да испаре чврсте честице прашине или да промене њихову физичку и хемијску структуру. Механизам који Винковић описује у свом раду преноси тако измењене честице прашине у хладнија подручја диска даље од звезде. То може да објасни зашто комете садрже збуњујућу комбинацију иона и честица измењених на високим температурама. Астрономи су били збуњени овом мешавином, јер се комети формирају у областима хладног диска од смрзнутих супстанци попут воде, угљендиоксида или метана. Стога се очекује да камене честице прашине које се помијешају са бледама никада не доживе високе температуре.
У уводнику који је пратио студије астрофизичар Универзитета у Мисурију Аиген Ли написао је да је порекло кристалних силиката у кометама „предмет расправе од њиховог првог откривања пре 20 година“.
Док Ли тоутс обећава у новој теорији, „Било би занимљиво видети да ли ће други механизми попут турбулентног мешања и„ Кс-винд “модела ефективно носити зрна субмикрометра, која су ефикасна средњег ИЦ зрачења, и укључити их у комете ", написао је. "Такође је могуће да се неки - али не сви - кристални силикати праве ин ситу у кометарној коми."
Извор: Винковићево саопштење Погледајте кратку анимацију која приказује како делује ново предложени механизам за кретање прашине.
