צוות אסטרונומים יפני דיווח על מתאם חזק בין מתכתי הדיסקים הפרוטופלאנריים המאובקים לבין אריכות החיים שלהם. מממצא זה הם מציעים שכוכבי מתכות נמוכים הם בעלי סיכוי נמוך הרבה יותר לכוכבי לכת, כולל ענקי גז, בגלל אורך החיים הקצר יותר של הדיסקים הפרוטפלנטריים שלהם.
כפי שאתה בטח מודע, 'מתכת' הוא אסטרונומיה - מדברים בעד כל דבר שנמצא למעלה בטבלה המחזורית מאשר מימן והליום. לשביל החלב יש שיפוע מתכתי - שם המתכות צונחת בצורה ניכרת ככל שאתה הולך. בגלקסיה החיצונית הקיצונית, כ -18 קילו-סיביות מחוץ למרכז, מתכתי הכוכבים הוא רק 10% מזה של השמש (שהיא כ -8 קילו-פרסה - או בערך 25,000 שנות אור - החוצה מהמרכז).
מחקר זה השווה בין אשכולות כוכבים צעירים במשתלות כוכבים עם מתכות גבוהה יחסית (כמו ערפילית אוריון) מול צברים רחוקים יותר בגלקסיה החיצונית במשתלות מתכתי נמוכות (כמו Digel Cloud 2).
מסקנות המחקר מבוססות על ההנחה כי תפוקת הקרינה של כוכבים עם דיסקים פרוטו-פלנטריים צפופים תהיה עודפת של אורכי גל קרוב ואמצע-אינפרה. זה בעיקר בגלל שהכוכב מחמם את הדיסק הפרוטופלאטרי שמסביב, וגורם לדיסק להקרין באינפרא אדום.
צוות המחקר השתמש בטלסקופ סובארו בגובה 8.2 מטרים ובנוהל שנקרא פוטומטריה JHK כדי לזהות מדד שכינו 'שבר דיסק', המייצג את צפיפות הדיסק הפרוט-פלנטרי (כפי שנקבע על ידי עודף הקרינה האינפרה אדומה). הם גם השתמשו במדד נוסף שנוצר ביחס המוני-בהיר לקביעת גיל האשכולות.
גרף שבר של הדיסק מעל גיל לאוכלוסיות של כוכבי מתכות שוות ערך לשמש לעומת אוכלוסיות של כוכבי מתכות נמוכים בגלקסיה החיצונית מרמז כי הדיסקים הפרוטופלאנריים של אותם כוכבי מתכות נמוכים מתפזרים הרבה יותר מהר.
המחברים מציעים כי תהליך האידוי הפוטו עשוי לבסס את אורך החיים הקצר יותר של דיסקי מתכת נמוכים - כאשר ההשפעה של פוטונים מספיקה לפיזור מהיר של מימן והליום במסה אטומית נמוכה, בעוד נוכחותן של מתכות בעלות משקל אטומי גבוה יותר עשויה להטות את הפוטונים הללו ומכאן לקיים דיסק פרוטפלנטרי לאורך תקופה ארוכה יותר.
כפי שמציינים המחברים, אורך החיים הנמוך של דיסקים מתכות נמוכים מקטין את הסבירות להיווצרות כדור הארץ. למרות שהמחברים מנסים להימנע מהרבה ספקולציות, נראה כי ההשלכות של קשר זה הן, כמו גם ציפייה למצוא פחות כוכבי לכת סביב כוכבים לכיוון הקצה החיצוני של הגלקסיה - אנו עשויים לצפות גם למצוא פחות כוכבי לכת סביב כל אוכלוסיה ישנה. שני כוכבים שהיו יכולים להיווצר גם בסביבות מתכתיות נמוכות.
אכן, ממצאים אלה מצביעים על כך שכוכבי לכת, אפילו ענקי גז, עשויים להיות נדירים ביותר ביקום המוקדם - והפכו למקובל רק מאוחר יותר בהתפתחות היקום - לאחר שתהליכי נוקלאוזינתזה מהממים זרעו את הקוסמוס כנדרש עם מתכות.
לקריאה נוספת: יאסוי, סי, קובאיאשי, נ., טוקונאגה, א., סאיטו, מ. וטוקוקו, סי.
משך חיים קצר של דיסקים פרוטפלנטריים בסביבות מתכנות נמוכות
