על פי ההערכות, כוכבי לכת סוערים כמו כדור הארץ החלו כאבק המסתובב בכוכבים שזה עתה נולדו, ורמזים לגבי מקורו של אבק כזה מגיעים אלינו במטאוריטים ובשביטים של ימינו, כמו גם תצפיות על דיסקיות כוכבניות סביב כוכבים צעירים.
אולם המסתורין אפף את פרטי ההתפתחות של האבק וכיצד הוא בסופו של דבר יוצר עצמים גדולים יותר. עכשיו, שני מאמרים בכתב העת טבע מציעים מנגנון חדש שיסביר את זה.
המנגנון החדש תלוי בגרגרי אבק גבישיים המומים על ידי חום, אשר איכשהו נדדו מהמקום בו הם נוצרו - ככל הנראה קרוב לשמש - למערכת השמש החיצונית. במשתמע מכך, אותו תהליך אמור להתרחש סביב כוכבים צעירים אחרים.
שלישייה של השערות עבר הוצעה כדי להסביר את הגירה, אך אף אחת מהן לא ממש כשירה. הם כללו, לדברי הפיזיקאי דג'אן וינקוביץ 'מאוניברסיטת ספליט בקרואטיה, ערבוב סוער, שיגור בליסטי של חלקיקים ברוח צפופה שנוצרה כתוצאה מאינטראקציה של דיסק ההקרדה עם השדה המגנטי של הכוכב הצעיר (המכונה מודל ה- X-wind), ערבוב מתווך על ידי זרועות ספירליות חולפות בדיסקים לא יציבים בכבידה. וינקוביץ 'הוא הכותב הראשי באחד המופעים טבע ניירות.
"התערובת הסוערת מצריכה מקור של צמיגות סוערת יעילה, וחוסר היציבות המגנטורוטציונית מופעלת כמועמד המבטיח ביותר, אך קטעי דיסק גדולים נחשבים לא מיוננים מספיק כדי לשמור על חוסר יציבות זה פעיל", כתב. "מודל ה- X-wind מסתמך על התפיסה התיאורטית של תצורות שדה מגנטי בסביבתם הקרובה של כוכבי רצף ראשי מראש, ותקוות גדולות מתקבלות על תצפיות עתידיות בכדי לפתור מצבה זו."
ולבסוף, "מודל הזרועות הספירליות נמצא בתחום הדיונים בשאלה האם המספרים הבסיסיים, הקירובים הפיזיים וההנחות לגבי התנאים הראשוניים הם מציאותיים מספיק בכדי להפוך את התוצאות לסבירות."
בעיתון האחר, פיטר אברהם מהאקדמיה ההונגרית למדעים וחבריו מוצאים את חתימת האבק הגבישי לאחר שכוכב צעיר התלקח, ואילו נתונים ארכיוניים לא הראו שום סימן לכך לפני ההתלקחות.
העיתון וינקוביץ 'חוקר את ערבובם של חלקיקי אבק גבישיים גדולים בערפילית הפרוטו-פלנטרית סביב השמש הצעירה.
הכוח המופק על ידי האור המאיר על עצם הוא תופעה ידועה המכונה לחץ קרינה. אנחנו לא מרגישים את זה בחיי היומיום מכיוון שאנחנו מסיביים מכדי שניתן יהיה להבחין בהשפעה זו. עבור חלקיקים קטנים מאוד, לעומת זאת, כוח זה יכול להיות גדול יותר אפילו מכוח הכבידה השומר על חלקיקים במסלול סביב הכוכב. החקירות התמקדו עד כה רק בלחץ הקרינה עקב אור הכוכבים. התוצאות הראו שגרגרים בודדים לא ייסעו רחוק ונדחפו עמוק יותר אל הדיסק.
וינקוביץ 'מדווח כי קרינת אינפרא אדום הנובעת מהדיסק המאובק יכולה להרוויח גרגרים גדולים יותר ממיקרומטר אחד מהדיסק הפנימי, שם הם נדחפים כלפי חוץ על ידי לחץ קרינה מהממים בזמן שהם גולשים מעל הדיסק. גרגרים נכנסים שוב לדיסק ברדיוסים שבהם קר מכדי לייצר מספיק תמיכה בלחץ קרינה אינפרא אדום לגודל תבואה וצפיפות מוצקה.
עם זאת, וינקוביץ 'מציין כי לא רק הכוכב, אלא גם הדיסק מאיר. כאשר בוחנים את ההשפעות על גרגרי אבק פרוטופלאנריים הגדולים ממיקרומטר אחד, הדומים לגודל החלקיקים של עשן סיגריות, וינקוביץ 'גילה כי האור האינפרא אדום העז מבין האזורים החמים ביותר של הדיסק הפרוטו-פלנטרי מסוגל לדחוף אבק כזה מהדיסק. קרינה אינפרא אדום היא מה שאנו יכולים להרגיש כ"חום "על עורנו. שילוב של לחץ קרינה מהכוכב והדיסק יוצר כוח נטו המאפשר גרגרי אבק לגלוש לאורך משטח הדיסק מאזורים פנימיים לחיצוניים של הדיסק.
הטמפרטורות באזור חם זה מגיעות לכ- 1500 מעלות קלווין (2200 מעלות פרנהייט), מספיק כדי לאדות חלקיקי אבק מוצקים או כדי לשנות את המבנה הפיזי והכימי שלהם. המנגנון אותו מתאר וינקוביץ 'בעיתונו, היה מעביר חלקיקי אבק כל כך משתנים לאזורי דיסק קרים יותר הרחק מהכוכב. זה יכול להסביר מדוע שביטים מכילים שילוב תמוה של אייס וחלקיקים שמשתנים בטמפרטורות גבוהות. אסטרונומים היו מבולבלים מהתערובת הזו, מכיוון שביטים נוצרים באזורים בדיסק קר מחומרים קפואים כמו מים, פחמן דו חמצני או מתאן. לכן חלקיקי אבק סלעיים שבסופו של דבר מעורבבים עם אייס צפויים לעולם לא לחוות טמפרטורות גבוהות.
במאמר מערכת שליווה את המחקרים, כתב האסטרופיזיקאי אייגן לי מאוניברסיטת מיזורי, כי מקורם של סיליקטים גבישיים בשביטים "היה נושא לוויכוח מאז הגילוי הראשון שלהם לפני 20 שנה."
בעוד לי תוטס מבטיח בתיאוריה החדשה, "מעניין היה לראות אם מנגנונים אחרים כמו ערבוב סוער ומודל 'רוח-רוח' ישאו ביעילות גרגירי תת-מונומטר, שהם פולטים יעילים באמצע ה- IR, כלפי חוץ ומשלב אותם בתוך שביטים, "הוא כתב. "יתכן גם שחלקם - אך לא כולם - סיליקטים גבישיים מיוצרים באתרם בתרבויות קומיטריות."
מקור: הודעה לעיתונות של וינקוביץ '. צפו בהנפשה קצרה המציגה כיצד פועל המנגנון החדש של תנועת האבק.
