행성이 어떻게 형성되는지에 대한 이론은 과학자들에게 지속적인 미스터리였습니다. 천문학 자들은 행성계가 어디에서 왔는지, 즉 새로운 별 주위의 먼지와 가스의 원반 행성 디스크 (일명“신경 이론”)에 대해 잘 이해하고 있지만,이 디스크가 결국 스스로 붕괴 될만큼 충분히 큰 물체가되는 방법에 대한 완전한 이해 중력은 애매하게 남아 있습니다.
그러나 프랑스, 호주 및 영국의 연구원 팀에 의한 새로운 연구 덕분에 퍼즐의 누락 부분이 마침내 발견 된 것 같습니다. 이 연구자들은 일련의 시뮬레이션을 사용하여“먼지 함정”(즉, 자갈 크기의 조각이 모여서 붙일 수있는 영역)이 어떻게 천문 형성을 할 수있을만큼 공통적인지를 보여 주었다.
"자기 유발 먼지 트랩 : 행성 형성 장벽 극복"이라는 제목의 연구는 최근에 왕립 천문 학회 월간 통지.프랑스 리알 천체 물리학 연구 센터 (CRAL)의 장 프랭코 이스 곤잘레스 (Jean-Francois Gonzalez) 박사가 이끄는 연구팀은 과학자들을 괴롭히는 번잡 한 행성 형성의 중간 단계를 조사했다.
최근까지, 먼지와 기체의 원 반상 디스크가 모여서 크기의 물체를 형성하는 과정과 행성계 (직경이 100 미터 이상인 물체)가 행성의 중심을 형성하는 과정은 잘 이해되어왔다. 그러나 자갈이 모여 행성 행성을 형성하는이 두 가지를 연결하는 과정은 알려지지 않았습니다.
문제의 일부는 수 세기 전에 우리의 유일한 참조 프레임이었던 태양계가 수십억 년 전에 형성되었다는 사실이었습니다. 그러나 최근의 발견 (3453 확인 된 외계 행성 및 계수) 덕분에 천문학 자들은 다양한 형성 단계에있는 다른 시스템을 연구 할 수있는 많은 기회를 가졌습니다. Gonzalez 박사는 왕립 천문 학회 보도 자료에서 다음과 같이 설명했다.
“지금까지 우리는 자갈이 어떻게 행성을 형성하기 위해 함께 모일 수 있는지 설명하려고 노력했지만, 지금은 다른 별 주위를 도는 수많은 행성을 발견했습니다. 그래서 우리는이 수수께끼를 해결하는 방법에 대해 생각하게되었습니다.”
과거에 천문학 자들은 행성 형성에 필수적인“먼지 함정”은 특정 환경에서만 존재할 수 있다고 믿었습니다. 이러한 고압 지역에서는 큰 먼지 입자가 모일 수있는 지점까지 느려집니다. 이 지역들은 행성 형성에 대한 두 가지 주요 장애물, 즉 항력 및 고속 충돌에 대응하기 때문에 매우 중요합니다.
드래그는 가스가 먼지 입자에 미치는 영향으로 인해 속도가 느려지고 결국 중앙 별 (소비되는 곳)로 이동합니다. 고속 충돌의 경우 큰 조약돌이 서로 뭉개져 분해되어 응집 과정이 반대로됩니다. 따라서 먼지 입자가 충돌 할 때 서로 소멸되지 않도록 먼지 입자가 충분히 느려질 수 있도록 먼지 트랩이 필요합니다.
곤잘레스 박사와 그의 동료들은 이러한 먼지 트랩이 얼마나 흔한 지 알아보기 위해 원형 평면 디스크의 먼지가 가스 성분에 끌기를 어떻게 가할 수 있는지를 고려한 일련의 컴퓨터 시뮬레이션을 수행했습니다. ”. 가스는 일반적으로 먼지 입자, 특히 먼지 고리에 영향을 미치는 반면 반대의 경우도 마찬가지입니다.
이 효과는 천문학 자들에 의해 무시 당하기 때문에 최근까지 천문학 자들에 의해 크게 무시되어왔다. 그러나 팀이 지적했듯이, 그것은 행성계 디스크에서 중요한 요소이며, 이는 매우 먼지가 많은 환경으로 알려져 있습니다. 이 시나리오에서 역반응의 효과는 안쪽으로 움직이는 먼지 입자를 느리게하고 고압 영역을 형성하는 가스를 바깥쪽으로 밀어내는 것입니다 (예 : "먼지 트랩").
그들이 이러한 효과를 설명하면, 그들의 시뮬레이션은 행성이 세 가지 기본 단계에서 어떻게 형성되는지 보여 주었다. 첫 번째 단계에서는 먼지 입자의 크기가 커지고 중심 별쪽으로 안쪽으로 이동합니다. 두 번째로, 현재 자갈 크기의 더 큰 곡물이 축적되고 느려집니다. 세 번째이자 마지막 단계에서, 가스는 역반응에 의해 바깥쪽으로 밀려 나서 먼지 트랩 영역이 생성됩니다.
이 함정들은 자갈들이 모여 행성 행성을 형성하고 결국 행성 크기의 세계를 형성하게한다. 이 모델을 통해 천문학 자들은 이제 행성 형성이 먼지 디스크에서 행성 행성으로 어떻게 진행되는지에 대한 확실한 아이디어를 갖게되었습니다. 태양계가 어떻게 생겨 났는지에 대한 주요 질문을 해결하는 것 외에도, 이러한 종류의 연구는 외계 행성 연구에 중요한 것으로 입증 될 수 있습니다.
지면 기반 및 우주 기반 관측소는 이미 먼지가 많은 것으로 여겨지는 먼 별 주변의 원반 디스크에서 형성되는 어둡고 밝은 고리가 있음을 이미 언급했습니다. 이 시스템은 천문학 자들이 행성이 천천히 모이는 것을 보면서이 새로운 모델을 테스트 할 기회를 제공 할 수 있습니다. 곤잘레스는 지적했다 :
“적절한 재료를 사용하면 광범위한 환경에서 방진 트랩이 자연스럽게 형성 될 수 있다는 사실에 놀랐습니다. 이것은 행성 형성의 오랜 문제에 대한 간단하고 강력한 해결책입니다.”
