A bolygórendszerek „kamaszkorát" tárta fel egy nemzetközi kutatócsoport

A HUN-REN Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont tájékoztatása szerint a szakemberek – köztük Ábrahám Péter, Kóspál Ágnes és Moór Attila – a fiatal csillagok körüli törmelékgyűrűket vizsgálták. Ezek a rendszerek a bolygókeletkezés utáni, úgynevezett „tinédzserkort” képviselik, amikor a kialakult bolygótestek közötti gravitációs kölcsönhatások és ütközések még aktívan formálják a rendszert.

A közlemény szerint a bolygórendszerek kialakulása és korai fejlődése a fiatal csillagok körüli, gázban gazdag, úgynevezett bolygóképző korongokban történik. Ezen korongok eltűnésével azonban a bolygórendszer fejlődése még nem zárul le, a kialakult bolygótestek ütközhetnek egymással, elvándorolhatnak eredeti keletkezési helyükről vagy akár el is hagyhatják rendszerüket, mielőtt kialakul egy stabilabb konfiguráció.

A Naprendszer korai korszakában lejátszódó, hasonló eseményekre leginkább a külső törmelékgyűrű, a Kuiper-öv szerkezetének tanulmányozása révén nyerhetnek betekintést a csillagászok.

„Az elmúlt évtized során az ALMA antennarendszernek köszönhetően számos bolygóképző korongról készült rendkívül pontos térkép, megmutatva azok por- és gázanyagának térbeli eloszlását és feltárva a bolygók csecsemőkori környezetét. Ugyanakkor a tinédzserkorszak történéseiről tanúskodó törmelékkorongok hasonló részletességű vizsgálatára százszor-ezerszer kisebb fényességük miatt eddig nem került sor” – írták.

Az ARKS (The ALMA survey to Resolve exoKuiper belt Substructures) tudományos program munkatársai eddig soha nem látott részletességű képeket készítettek 24 törmelékkorongról az ALMA segítségével. Az új, lenyűgöző képek komplex korongszerkezeteket mutatnak, többszörös gyűrűkkel, széles övekkel, éles peremekkel, meglepő ívekkel, csomókkal. „Igazi sokszínűséget látunk, amelyek a bolygók történetének dinamikus és heves fejezetét tárják elénk” – idézi a közlemény Sebastián Marinót, az ARKS programvezetőjét.

Az ARKS-program a törmelékkorongok eddigi legnagyobb és legjobb térbeli felbontású felmérését nyújtja, amely számos rendszerben gyűrűket, réseket, aszimmetriákat és függőlegesen kiterjedt régiókat tárt fel. Az eredmények arra utalnak, hogy ezek a korongok rendkívül sokféle fejlődési állapotot képviselnek, szerkezetüket pedig a bolygókeletkezés öröksége, a már kialakult bolygók hatása, valamint a por és a gáz kölcsönhatásai egyaránt alakíthatják.

„Az ARKS eredményei azt mutatják, hogy a bolygórendszerek tinédzserkora átmeneti és zűrzavaros fejlődési korszak. Ez egy olyan időszak, amikor a bolygók pályái összekeveredhetnek, és olyan hatalmas ütközések alakítják a fiatal naprendszereket, mint például az, amely a Föld Holdját létrehozta”- emelték ki.

Mint írták, az ARKS két tucat különböző korú és típusú csillag körüli törmelékkorongot vizsgálva segített megfejteni, hogy a kaotikus jellemzők öröklődnek-e, a bolygók alakítják őket, vagy esetleg más folyamatok eredményei. Ezekre a kérdésekre adott válaszokból kiderülhet, hogy a Naprendszer története egyedi jelenség, vagy inkább tipikusnak tekinthető folyamat.

Moór Attila, az intézet tudományos főmunkatársa kiemelte: a projekt új perspektívát nyújt a Kuiper-öv dinamikájának, a kisebb és nagyobb bolygók növekedésének és a bolygórendszerek lehetséges késői átrendeződésének értelmezéséhez.

A kutatásban mintegy 60 tudós vett részt az Exeteri Egyetem, a Trinity College Dublin és a Wesleyan Egyetem vezetésével.