Výskumníci veria, že hviezdne sústavy podobné tej našej, obsahujú viac pevnej hmoty ako plynu. Hovoríme o vnútorných planétach Merkúre, Venuši, Zemi a Marse, ako aj o asteroidovom páse a Kuiperovom páse, či rôznych trpasličích planétach.
V našej Slnečnej sústave existujú aj plynné obry tvorené z väčšiny plynom. Astronómovia však zároveň predpokladajú, že protoplanetárne disky okolo hviezd, z ktorých sa neskôr stanú planéty, obsahujú z väčšiny plyn. Vedci z University of Arizona sa rozhodli zistiť, v akom štádiu planetárnej formácie opúšťa plyn zárodky planetárnej sústavy.
Nájsť odpoveď im pomohol Vesmírny teleskop Jamesa Webba, momentálne najvýkonnejšie vesmírne observatórium, aké ľudstvo vytvorilo. Teleskopu sa podarilo zachytiť zábery z rodiaceho sa planetárneho systému, ktorý aktívne vylučoval plyn do okolitého vesmíru.
“Vedieť kedy presne plyn sústavu opúšťa považujeme za dôležité. Povie nám to, koľko času majú plynné planéty na pritiahnutie plynu zo svojho okolia. Webbov teleskop sa pozerá na rodiace sa planetárne sústavy a pomáha nám odhaliť, ako sa formujú planéty,” vysvetľuje Naman Bajaj, vedúci štúdie.
Keď sa planetárna sústava začína rodiť, v protoplanetárnom disku sa začínajú vytvárať zhluky plynu a drobných čiastočiek prachu. Postupne sa tieto zhluky zväčšujú a vznikajú planetezimály. Tie ďalej rastú, až sa z nich nakoniec stanú planéty. Typ planéty, jej veľkosť a poloha závisí od množstva materiálu v disku a času, za ktorý sa všetok materiál zo sústavy vylúči preč.
Rodiaca sa sústava prichádza o plyn
Astronómom sa po prvýkrát v histórii podarilo vytvoriť záber protoplanetárneho disku, z ktorého pomaly uniká všetok plyn. Výskumníci využili mimoriadnu citlivosť Webbovho teleskopu. Pri pozorovaní sústavy T Cha zároveň našli stopy dvoch plynov, neónu a argónu.
Stopy neónu vedcom naznačujú, že “vietor”, ktorý odfukuje plyn z disku preč, pochádza z regiónu mimo disku. Predpokladajú, že by mohlo ísť o svetlo hviezdy alebo magnetické pole, ktoré sa prepletá protoplanetárnym diskom.
Aby zistili ktorý scenár je pravdivý, výskumníci vytvorili počítačové simulácie odfukovania plynu, ktoré vyvolali fotóny hviezdy. Ukázalo sa, že tento scenár sedí s tým, čo pozorujú v mladej sústave. Zároveň zistili, že za jeden rok sústava T Cha vylúči množstvo plynu s hmotnosťou nášho Mesiaca. Nové pozorovania môžu pomôcť vedcom pretransformovať naše chápanie vzniku planét. Zároveň nám môžu poskytnúť cenné informácie o histórii Slnečnej sústavy.
Popri tom všetkom odhalili aj to, že vnútorná časť protoplanetárneho disku sa rapídne vyvíja, na škále dekád. Ukázalo sa, že spektrum pozorované Webbovým teleskopom sa líši od spektra, ktoré pozoroval Spitzerov vesmírny teleskop. Nesúlad medzi pozorovaniami mohol spôsobiť drobný asymetrický disk, ktorý za 17 rokov stratil časť svojej hmotnosti.
