O nouă modalitate prin care se formează planetele, surprinsă pentru prima oară de cercetători

În ultimii 25 de ani, oamenii de știință au descoperit peste 4.000 de planete în afara granițelor Sistemului Solar. De la roci relativ mici și lumi oceanice până la giganți gazoși, planetele prezintă o varietate remarcabilă, însă nu total neașteptată.

Modelele computerizate sofisticate, cu ajutorul cărora cercetătorii studiază formarea planetelor, creează planete foarte diferite. Ceea ce modelele nu pot explica este distribuirea masei a planetelor descoperite în jurul altor stele.

• Test de cultură generală. Ce este entropia?
• Pentru prima dată, fizicienii au „încurcat” doi atomi în mișcare, validând o teorie cuantică

Majoritatea se încadrează în categoria masei intermediare. Chiar și în contextul Sistemului Solar, formarea lui Uranus și Neptun rămâne un mister. Oamenii de știință de la Universitățile Cambridge și Zurich au propus recent o explicație alternativă susținută de simulări ample. Rezultatele lor au fost publicat în jurnalul științific Nature Astronomy.

Mecanismul declanșator din timpul formării planetelor

„Atunci când planetele se formează din așa-numitele discuri protoplanetare de gaze și praf, instabilitățile gravitaționale ar putea fi mecanismul declanșator”, a explicat Lucio Mayer, unul dintre autorii studiului și profesor la Universitatea de Zurich. Prin acest proces, praful și gazul din disc se acumulează din cauza gravitației și formează structuri spiralate dense. Acestea pot deveni „cărămizi planetare” și în cele din urmă chiar planete.

Scara la care are loc acest proces este extrem de mare, depășind-o pe cea a discului protoplanetar. „Însă, pe distanțe scurte, o altă forță este dominantă. Este vorba de câmpurile magnetice care se dezvoltă alături de planete”, a adăugat Mayer.

Aceste câmpuri magnetice agită gazele și praful discului și influențează formarea planetelor.

Cercetătorii au dezvoltat o nouă tehnică pentru a reproduce formarea planetară

„Pentru a obține o imagine completă a procesului de formare planetară, este important să reproducem structura spiralată din disc și câmpurile magnetice din jurul cărămizilor planetare”, a spus Hongping Deng, autor principal al studiului și cercetător la Universitatea Cambridge, citat de SciTech Daily.

Cu toate acestea, diferențele dintre scara și natura gravitației și magnetismului fac ca două forțe să se integreze în același model de formare planetară. Până acum, simulările computerizate care au surprins efectele acestor forțe nu au fost foarte eficiente. Pentru a reuși, cercetătorii au dezvoltat o nouă tehnică. În primul rând, asta a necesitat o înțelegere teoretică profundă a gravitației și magnetismului.

„Am depins de puterea avansată a computerului”

Apoi, oamenii de știință au trebuit să găsească o modalitate de a traduce înțelegerea într-un cod care ar putea fi folosit în mod eficient de computere. Într-un final, din cauza numărului uriaș de calcule, a fost nevoie de un computer puternic, precum Piz Daint de la Swiss National Supercomputing Centre (CSCS). „În afară de detaliile teoretice și instrumentele tehnice dezvoltate de noi, am depins de puterea avansată a computerului”, au spus cercetătorii.

În ciuda sorților, totul a decurs cum nu s-ar fi putut mai bine.

„Aceste rezultate reprezintă doar primul pas”

„Cu ajutorul modelului nostru, am reușit să arătăm pentru prima oară că acele câmpuri magnetice împiedică planetele în dezvoltare să mai continue să acumuleze masă. Drept rezultat, planetele uriașe devin mai rare și planetele cu mase intermediare mai frecvente. Asta este similar cu ceea ce am observat în realitate”, a precizat Hongping Deng.

„Aceste rezultate reprezintă doar primul pas, însă arată în mod clar importanța proceselor fizice în simulările formării planetelor. Studiul nostru ajută la înțelegerea generală a discurilor protoplanetare și a formării planetelor cu mase intermediare, care sunt comune în galaxia noastră”, a subliniat Ravit Helled, un alt autor al studiului și profesor la Universitatea din Zurich.

Vă mai recomandăm să citiți și:

O exoplanetă extrem de „pufoasă” schimbă tot ce știu astronomii despre formarea planetelor

Prima fotografie cu planeta Marte trimisă de sonda spațială Tianwen-1 a Chinei. Astăzi intră în orbita Planetei Roșii

Sonda Hope a ajuns pe orbita planetei Marte. Este misiunea istorică a lumii arabe. VIDEO

Un semnal radio bizar a fost descoperit venind din direcția uneia dintre lunile planetei Jupiter