Bez kovů nevzniknou planety?

Skupina japonských astronomů informovala o zjištění výrazné korelace mezi obsahem kovů v prachových protoplanetárních discích kolem hvězd a jejich délkou „života“. Na základě tohoto poznatku předpokládají, že kolem hvězd s nízkým obsahem kovů budou s mnohem menší pravděpodobností kroužit planety včetně plynných obrů, a to v důsledku kratší doby trvání jejich protoplanetárních disků, čímž se snižuje doba na formování planet.

Jak pravděpodobně víte, označení „kovy“ používají astronomové pro všechny prvky periodické tabulky těžší než vodík a hélium. U naší Galaxie – Mléčné dráhy – lze pozorovat výrazný gradient v obsahu kovových prvků. Tzv. metalicita výrazně klesá se vzdáleností. V okrajových částech Galaxie (ve vzdálenosti více než 50 000 světelných roků od centra) klesá metalicita hvězd na pouhou jednu desetinu obsahu kovů ve Slunci (Slunce je vzdáleno od centra naší Galaxie asi 25 000 světelných roků).

Studie rovněž porovnává hvězdy v mladých hvězdokupách, uvnitř oblastí zrodu hvězd s relativně vysokým obsahem kovů (jako je například Mlhovina v Orionu), vůči vzdálenějším hvězdokupám v okrajových částech Galaxie, s nízkým obsahem kovů v místech zrodu nových hvězd (jako je například Digel Cloud 2).

Výzkumný tým použil k pozorování dalekohled Subaru o průměru 8,2 m. Charakter protoplanetárních disků při pozorování v oboru infračerveného záření pro populaci hvězd s obdobnou metalicitou jako Slunce v porovnání s populací hvězd s nízkým obsahem kovů ve vnějších částech naší Galaxie ukazuje, že disky kolem hvězd s nízkou metalicitou se rozplynou mnohem rychleji.

Autoři článku se domnívají, že základem krátké životnosti disků s nízkým obsahem kovů může být proces „vypařování“, kdy dopady fotonů elektromagnetického záření hvězdy jsou dostačující k rychlému rozptýlení atomů s nízkou hmotností jako je vodík a hélium, zatímco atomy o vyšší hmotnosti odrážejí tyto fotony, a proto drží takové protoplanetární disky mnohem déle pohromadě.

Jak autoři objevu zdůrazňují, kratší doba životnosti protoplanetárních disků s nižším obsahem kovů omezuje možnost vzniku planet. V důsledku této souvislosti jednak očekávají menší množství planet obíhajících kolem hvězd, nacházejících se směrem k vnějšímu okraji naší Galaxie – stejně tak bychom mohli očekávat menší počet planet u některých starých hvězd populace II, které rovněž vznikaly v prostředí s nízkým obsahem kovů.

Kromě toho tyto objevy napovídají, že planety (kamenné i plynní obři) mohly být mimořádně vzácné rovněž v mladém vesmíru a jejich vznik se stal běžným jevem teprve v pozdější fázi vývoje vesmíru – po vzniku těžších prvků v nitrech hvězd v důsledku nukleosyntézy. Tento proces postupně obohatil vesmír o kovy a vznik planetárních soustav se stal snadnější.

Zdroj: http://www.universetoday.com/75913/astronomy-without-a-telescope-no-metal-no-planet/

autor: František Martinek