Jak se planety tvoří, je jednou z hlavních otázek astronomie. Ale toto je v nejlepším případě obtížný úkol, vzhledem k pozorovacím vzdálenostem. "Je to obrovské téma s mnoha výzvami," řekl David Wilner z Harvard-Smithsonianova centra pro astronomii na svém projevu na setkání americké astronomické společnosti tento týden. "V průběhu několika posledních desetiletí jsme se s pozorováním blízkých hvězdných systémů dostali k základnímu přehledu procesu tvorby sluneční soustavy."
Při studiu protoplanetárních disků je třeba překonat několik překážek. Nejprve je velká část hmoty disku studená a tmavá, protože molekulární vodík nevyzařuje. Tyto oblasti jsou zkoumány pouze prostřednictvím několika menších složek: tepelné emise z prachu a rozptýlené světlo od hvězdy.
Za druhé, množství „věcí“, které astronomové sledují, je ve skutečnosti poměrně malé. Množství protoplanetárního materiálu je obvykle asi 1 / 100. hmotnosti hvězdy a asi 1/4 000. stupně na obloze.
Díky pozorování mnoha systémů s několika dalekohledy můžeme tyto diskové systémy vidět v různých vlnových délkách ve snaze vidět jak hvězdy, tak diskové komponenty. Wilner uvedl, že je důležité znát dvě vlastnosti: Hmotnosti disků obecně, protože jas je přímo úměrný hmotnosti a druhý je životnost disku. Podle současných znalostí se prachový disk rozptýlí o 50% za 3 miliony let a 90% o 5 milionů let.
Jako příklad uvedl Milner mlhovinu Rho Ophiuchi (obrázek nahoře), která se nachází v blízkosti souhvězdí Scorpius a Ophiuchus, asi 407 světelných let od Země.
"Rho Oph cloud je velkolepý, s krásnými tmavými oblastmi, které jsou sloupci plynu a prachu, které uhasí hvězdné pole na pozadí." To je materiál, který tvoří hvězdy a planety. “
Wilner uvedl, že kroky ve formování sluneční soustavy jsou následující: nejprve vytvoření prvotního proto-hvězdného disku, potom protoplanetárního disku a poté zbytkového disku v planetárním systému.
Hlavní problémy v našem porozumění však spočívají v tom, že astronomové dosud neviděli všechny kroky v tomto procesu a nemohou přímo dokázat, že tyto prvotní disky dále tvoří planety. Existuje několik vodítek, jako jsou mezery v prachu kolem shluků materiálů, podobné mezerám v Saturnových prstenech kolem měsíců.
Za posledních 15 let byly protoplanetární disky studovány s různými interferometry na observatoři Keck na Mauna Kea při různých vlnových délkách od 0,87 mikronů do 7 mm. A za posledních pět let si Spitzerův kosmický dalekohled zapůjčil své infračervené schopnosti, abychom mohli naše znalosti rozšířit na naše současné porozumění. Ale brzo by nový dalekohled ve vysoké chilské poušti mohl poskytnout rozlišení potřebné k tomu, aby mohl nahlédnout nejen do mezer na discích, ale do nového okna o tom, jak materiály kolem rozvíjejících se planet mohou tvořit měsíce. Pole Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) bude fungovat při vlnových délkách 0,3 až 9,6 mm.
Wilner se zjevně těší na uvedení pozorovacích schopností tohoto pole do práce. Plánováno na dokončení v roce 2012, ALMA pomůže vyplnit „mezery“ našich znalostí o planetární formaci.
Zdroj: Prezentace setkání AAS, s objasněním od Chris Lintotta
