Astronomové objevili sluneční soustavu s neobvykle vysokým množstvím uhlíku; mohlo by to být ve fázi, kdy se formují skalnaté planety. Fuse NASA (Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer) a Hubble zjistili, že plyn kolem hvězdy odpovídá složení naší vlastní sluneční soustavy docela dobře. Intenzivní záření hvězd by mělo řídit tento plyn pryč, ale ionizované atomy uhlíku fungují jako brzda, aby ho udržely v uzavřeném stavu.
Astronomové detekovali neobvykle velké množství uhlíku, základ celého pozemského života, v kojenecké sluneční soustavě kolem nedaleké hvězdy Beta Pictoris, vzdálené 63 světelných let. "Celá léta jsme se dívali na tuto brzy se formující sluneční soustavu jako na systém, který by mohl procházet stejnými procesy, jaké naše vlastní sluneční soustava dělala, když se tvořily skalnaté planety, včetně Země," komentoval hlavní autor Aki Roberge, * který začal výzkum na Carnegieho oddělení terestrického magnetismu. "Ale dostali jsme velké překvapení - je mnohem více uhlíkového plynu, než jsme očekávali." Děje se něco velmi jiného. “ Výzkum, publikovaný 8. června 2006, Nature, naznačuje, že asteroidy nebo komety bohaté na uhlík, na rozdíl od jiných v naší vlastní sluneční soustavě, se vypařily, nebo že subjekty, které vylučují uhlík obsahující druhy, jako je metan, přispívají k podivnému přebytku uhlíku .
Prašné, plynné disky kolem hvězd jsou rodištěm planetárních systémů. Výzkumník Carnegie Alycia Weinberger, spoluautor studie, vysvětluje: „Protože nemůžeme pozorovat naši vlastní sluneční soustavu, jako tomu bylo před 4,5 miliardami let, díváme se na mladé hvězdy, abychom se dozvěděli o vývoji disků vytvářejících planetu. Nakonec chceme porozumět prostředím a procesům kolem ostatních hvězd, které vedou ke vzestupu života. “
Nový výzkum umožnil FUSE - NASA Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer - a data ze zobrazovacího spektrografu Hubble Space Telescope. Beta Pictoris má téměř dvojnásobnou hmotnost než naše Slunce a stará se mezi 8 a 20 miliony let. Předchozí studie naznačily, že plyn kolem hvězdy měl složení prvků velmi podobných složení v naší vlastní sluneční soustavě. Nová měření označují „nejúplnější inventář plynu v jakémkoli zbytkovém disku“ a mohou radikálně změnit obrázek.
"Astronomové byli už nějakou dobu zmateni samotnou existencí plynného disku," poznamenal Roberge. "Radiační záření by mělo plyn odfouknout, takže bychom neměli být schopni vidět plyn obíhající hvězdu vůbec." Dlouho se myslelo, že možná existuje skrytá hmota plynu, možná vodík, který brzdil odtok, stejně jako voda zpomaluje plavce. Nyní se autoři domnívají, že záhadným brzdným materiálem je ionizovaný uhlík (atomy, které ztratily elektron, čímž jim poskytly čistý kladný náboj). Iony se přitahují a odpuzují se kvůli elektrostatické síle. Uhlík není odfouknut od hvězdy, takže viděný ionizovaný uhlík velmi dobře zpomaluje ostatní plynné ionty.
Data však neodpovídají, je to, na čem je uhlík na prvním místě. Astronomové porovnali elementární složení plynu s prachem z Halleyovy komety, velmi starého typu meteoritu a elementárních hojností našeho Slunce. "To se vůbec neshodovalo," poznamenal Roberge.
Překvapivě uhlík bohatý plyn ukazuje dvěma možnými směry. Asteroidy a komety obíhající Beta Pictoris mohou obsahovat velká množství materiálu bohatého na uhlík, jako je grafit a metan. Planety, které se vytvořily z takových těl, by se velmi lišily od planet ve sluneční soustavě a mohly by mít atmosféru bohatou na metan, jako je Titan, Saturnův měsíc. Nebo asteroidy a komety Beta Pictoris mohou být stejně jako ty v naší sluneční soustavě, když byly mladé. V té době možná obsahovaly mnohem více organického materiálu, než se dnes zdá asteroidy a komety. Pokud ano, bylo na začátek Země doručeno více stavebních bloků života, než se původně myslelo.
Weinberger v komentáři, jak zjistit, odkud uhlík pochází, poznamenal: „Kdybychom mohli zjistit, jak je uhlík bohatý na uhlík v blízkosti hvězdy, což je možné u budoucích velkých infračervených dalekohledů, mohli bychom zjistit, zda je prach věrohodný zdroj uhlíku. “ Při rozpadu planetesimálu by vznikly všechny prvky nalezené v meteoritech, takže prach by odpovídal prachu meteoritu. Tyto srážky se téměř jistě dějí v části disku Beta Pictoris poblíž hvězdy. Ledová těla, docela daleko od hvězdy, mohla ztratit těkavý metan, ale ne vodu. A to by obohatilo disk uhlíkem a vodíkem.
Jsou systémy jako Beta Pictoris běžné nebo vzácné? Tyto informace by vědcům pomohly lépe porozumět důsledkům současné práce. Beta Pictoris je zdaleka nejlépe studovaným diskem svého druhu a jediným diskem, u kterého byl plyn pozorován v tak podrobných detailech. Tato situace bude pravděpodobně přetrvávat až do příchodu budoucího ultrafialového kosmického dalekohledu nebo velkých pozemních dalekohledů pracujících na rádiových vlnových délkách, jako je Atacama Large Millimeter Array, která má být dokončena v roce 2012.
Původní zdroj: Carnegie News Release
