Планети-гіганти спочатку мають вигляд дисків, перш ніж стають кулястими, – нове дослідження

Як показало нове дослідження, перед тим, як досягти своєї остаточної форми, газові планети набувають сплющеної форми, технічно відомої як косий сфероїд. Хоча сьогодні Земля все ще класифікується як косий сфероїд, завдяки невеликому сплющенню на полюсах, стадія протопланети, згідно з нещодавно опублікованим моделюванням, є значно плоскішою, схожою більше на цукерку M&M, ніж на шоколадну кульку.

Зараз загальновизнано, що планети утворюються з протопланетних дисків пилу і газу, які оточують новоутворені зорі. Ми безпосередньо спостерігали багато з них, а іноді навіть помічали зародження планет-гігантів, як, наприклад, дві планети навколо 5-мільйонної зірки PDS 70.

Однак, хоча визнано, що матеріал, з якого вони формуються, має дископодібну, а не сферичну форму, раніше вважалося, що до моменту формування впізнаваної протопланети, вона була досить близькою до сферичної, щоб можна було помітити різницю, якщо добре придивитися. Тепер це твердження було спростоване в дослідженні Університету Центрального Ланкаширу.

“Багато екзопланет… було відкрито за останні три десятиліття, – говорить доктор Адам Фентон у своїй заяві. “Незважаючи на те, що ми спостерігаємо багато тисяч з них, як вони утворюються, залишається незрозумілим”.

Існують конкуруючі теорії, що пояснюють цей процес, найвідоміші з яких відомі як “акреція ядра” та “нестабільність диска”. Моделювання Фентона та його співавтора д-ра Дімітріса Стамателлоса передбачає нестабільність диска, що передбачає набагато швидший процес формування планет, ніж альтернативна теорія.

“Ця теорія приваблива тим, що великі планети можуть формуватися дуже швидко на великих відстанях від своєї материнської зірки, що пояснює деякі спостереження екзопланет”, – сказав Фентон.

Процес моделювання формування газових гігантів таким чином вимагав півмільйона процесорних годин на високопродуктивному обчислювальному комплексі, але, за словами Фентона, це того варте: “Результати були дивовижними і вартими зусиль”.

Стамателлос сказав:

“Ми вже давно вивчаємо формування планет, але ніколи раніше не думали перевіряти форму планет, коли вони формуються в симуляціях. Ми завжди вважали, що вони сферичні”. Моделювання також припускає, що коли матеріал залишає диск, щоб стати частиною планети, це зазвичай відбувається шляхом падіння на полюси.

На жаль, моделювання не виявило жодних ознак гігантської черепахи, на яку могла б спиратися протопланета на цьому етапі, ймовірно, перед тим, як покинути диск, коли все завершиться.

Нестабільність диска наразі менш поширена, ніж акреція ядра, але команда Центрального Ланкастера сподівається, що їхня робота змінить це.

Пряме зображення протопланет легше, ніж спроби виявити вже сформовані світи, але воно все ще можливе лише в обмеженій кількості випадків. Ще менше з них, ймовірно, можна буде побачити з достатньою деталізацією, щоб розрізнити форму. Проте, якщо моделювання правильне, протопланети виглядатимуть по-різному залежно від кута, з якого на них дивляться, і найпотужніші телескопи світу зможуть це підтвердити.

Якщо це підтвердиться, чи може це стати основою для перемир’я між прихильниками науки і прихильниками пласкої Землі? Вони визнають, що Земля сьогодні (майже) кругла, а ми перестанемо з них насміхатися на підставі того, що чотири з чимось мільярди років тому вони мали рацію? Гаразд, мабуть, ні, але спробувати варто.