Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các nhà thiên văn học sử dụng Atacama Large Millimét / Subillim Array (ALMA) đã tìm thấy một ngôi sao trẻ được bao quanh bởi một khối khí đáng kinh ngạc. Ngôi sao có tên 49 Ceti, 40 triệu năm tuổi và các lý thuyết thông thường về sự hình thành hành tinh dự đoán rằng khí nên biến mất theo tuổi đó. Lượng khí lớn một cách khó hiểu đòi hỏi phải xem xét lại sự hiểu biết hiện tại của chúng ta về sự hình thành hành tinh.
Các hành tinh được hình thành trong các đĩa bụi khí gọi là các đĩa tiền đạo xung quanh các ngôi sao trẻ. Các hạt bụi kết hợp lại với nhau để tạo thành các hành tinh giống Trái đất hoặc trở thành lõi của các hành tinh lớn hơn bằng cách thu thập một lượng lớn khí từ đĩa để tạo thành các hành tinh khổng lồ giống như sao Mộc. Theo các lý thuyết hiện tại, khi thời gian trôi qua, khí trong đĩa được tích hợp vào các hành tinh hoặc bị thổi bay bởi áp suất bức xạ từ ngôi sao trung tâm. Cuối cùng, ngôi sao được bao quanh bởi các hành tinh và một đĩa vụn bụi. Đĩa bụi này được gọi là đĩa mảnh vụn, ngụ ý rằng quá trình hình thành hành tinh gần như đã kết thúc.
Những tiến bộ gần đây trong kính viễn vọng vô tuyến đã mang lại một bất ngờ trong lĩnh vực này. Các nhà thiên văn học đã phát hiện ra rằng một số mảnh vỡ vẫn còn một lượng khí. Nếu khí tồn tại lâu trong các mảnh vụn, hạt hành tinh có thể có đủ thời gian và vật chất để tiến hóa thành các hành tinh khổng lồ như Sao Mộc. Do đó, khí trong một mảnh vụn ảnh hưởng đến thành phần của hệ hành tinh kết quả.
Aya Higuchi, nhà thiên văn học tại Đài quan sát thiên văn quốc gia Nhật Bản (NAOJ) cho biết: “Chúng tôi đã tìm thấy khí carbon nguyên tử trong đĩa vụn khoảng 49 Ceti bằng cách sử dụng hơn 100 giờ quan sát trên kính viễn vọng ASTE. ASTE là kính viễn vọng vô tuyến đường kính 10 m ở Chile do NAOJ vận hành. Là một phần mở rộng tự nhiên, chúng tôi đã sử dụng ALMA để có được cái nhìn chi tiết hơn và điều đó mang đến cho chúng tôi sự ngạc nhiên thứ hai. Khí carbon khoảng 49 Ceti hóa ra dồi dào hơn 10 lần so với ước tính trước đây của chúng tôi.”
Nhờ độ phân giải cao của ALMA, lần đầu tiên nhóm nghiên cứu đã tiết lộ sự phân bố không gian của các nguyên tử carbon trong một mảnh vụn. Các nguyên tử carbon được phân phối rộng rãi hơn carbon monoxide, phân tử phổ biến thứ hai xung quanh các ngôi sao trẻ, các phân tử hydro là phong phú nhất. Lượng nguyên tử carbon lớn đến mức nhóm nghiên cứu thậm chí còn phát hiện ra sóng vô tuyến mờ từ một dạng carbon hiếm hơn, 13C. Đây là phát hiện đầu tiên về phát xạ 13C ở 492 GHz trong bất kỳ vật thể thiên văn nào, thường ẩn sau phát xạ 12C bình thường.
Lượng 13C chỉ bằng 1% của 12C, do đó việc phát hiện 13C trong đĩa vụn là hoàn toàn bất ngờ. Đó là bằng chứng rõ ràng rằng 49 Ceti có lượng khí lớn đáng ngạc nhiên.
Nguồn gốc của khí là gì? Các nhà nghiên cứu đã đề xuất hai khả năng. Một là nó là khí còn sót lại trong quá trình phân tán trong giai đoạn cuối của quá trình hình thành hành tinh. Tuy nhiên, lượng khí khoảng 49 Ceti tương đương với lượng khí xung quanh những ngôi sao trẻ hơn nhiều trong giai đoạn hình thành hành tinh hoạt động. Không có mô hình lý thuyết nào để giải thích bao nhiêu khí có thể tồn tại quá lâu. Khả năng khác là khí được giải phóng do va chạm của các vật thể nhỏ như sao chổi. Nhưng số lượng va chạm cần thiết để giải thích lượng khí lớn khoảng 49 Ceti là quá lớn để có thể đáp ứng trong các lý thuyết hiện tại. Các kết quả ALMA hiện tại nhắc nhở việc xem xét lại các mô hình hình thành hành tinh.
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Viện Khoa học Tự nhiên Quốc gia . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :