Svemirski teleskop James Webb donio je revolucionarna otkrića o formiranju planeta u prvim danima svemira, razjašnjavajući zagonetku koja je mučila astronome desetljećima. Otkrića su potvrdila da diskovi koji formiraju planete oko određenih zvijezda traju znatno dulje nego što se dosad mislilo, što mijenja naše razumijevanje rane evolucije planeta.
Godine 2003. svemirski teleskop Hubble otkrio je masivan planet koji kruži oko drevne zvijezde gotovo jednake starosti kao svemir. Ovo otkriće iznenadilo je znanstvenike jer su takve zvijezde, uglavnom sastavljene od vodika i helija, imale vrlo malo težih elemenata potrebnih za izgradnju planeta. Prema postojećim teorijama, planeti nisu imali dovoljno vremena da narastu pod tim uvjetima. Ipak, Hubbleovi podaci sugerirali su drukčije.
Kako bi razjasnili ovu zagonetku, astronomi su se okrenuli Malom Magellanovom oblaku, obližnjoj galaksiji koja dijeli kemijske karakteristike s ranim svemirom. Webbovi napredni instrumenti fokusirali su se na NGC 346, mlado zvjezdano jato s malo težih elemenata. Cilj je bio razumjeti kako diskovi koji formiraju planete mogu opstati u takvim uvjetima.
Neočekivana dugovječnost diskova koji formiraju planete
Webbova promatranja potvrdila su da zvijezde u NGC 346, stare 20 do 30 milijuna godina, još uvijek posjeduju diskove iz kojih se formiraju planeti—što je znatno dulje od tipičnih 2-3 milijuna godina u našoj galaksiji. Ovo otkriće izaziva dugogodišnje modele koji su predviđali da će ti diskovi brzo nestati zbog nedostatka težih elemenata.
“Vidimo da ove zvijezde još uvijek prikupljaju materijal iz svojih diskova čak i nakon desetaka milijuna godina,” objasnio je Guido De Marchi, vodeći istraživač ESA-e. “To planetima daje više vremena za rast, što se protivi uobičajenim očekivanjima.”
Webbovi spektroskopski podaci, prvi takve vrste, pružili su ključne dokaze da su ovi diskovi aktivni i dugotrajni, dajući planetima dovoljno vremena za formiranje.
Zašto ovi diskovi traju dulje?
Istraživači su ponudili dva moguća objašnjenja za dugovječnost ovih diskova:
- Nizak udio težih elemenata
Radijacijski tlak, koji raspršuje diskove, ovisi o težim elementima u plinu. U okruženjima poput NGC 346, gdje su teži elementi samo 10% u usporedbi s našim Suncem, proces traje znatno dulje. - Veći početni oblaci plina
Zvijezde u takvim okruženjima mogu nastati iz većih oblaka plina, što rezultira masivnijim diskovima. Ovi veći diskovi trebaju znatno više vremena za raspršivanje, omogućujući dulje razdoblje formiranja planeta.
“Ova otkrića mijenjaju naše razumijevanje formiranja planeta u ekstremnim uvjetima,” dodala je Elena Sabbi iz NSF-a. “U okruženjima siromašnima teškim elementima, planeti ne samo da nastaju, već imaju vremena narasti veći, stvarajući potencijalno drukčije planetarne sustave.”
Ova otkrića imaju široke implikacije. Dulji životni vijek diskova u okruženjima s malo težih elemenata može objasniti formiranje masivnih planeta u ranim danima svemira, pružajući smjernice za proučavanje evolucije planetarnih sustava.
Webbova promatranja otvaraju nove mogućnosti za razumijevanje egzoplanetnih sustava u regijama siromašnima metalima, potencijalno otkrivajući potpuno drukčije strukture i dinamiku planeta.
