Med de framsteg som gjorts inom stjärn- och
planetbildningsforskningen kan man nu undersöka förhållandena i miljön runt
unga stjärnor och jämföra denna med det tidiga solsystemet. Med hjälp av
Europeiska sydobservatoriets (ESO) Very Large Telescope Interferometer (VLTI)
har ett internationellt forskarlag lett av József Varga från
Konkoly-observatoriet i Budapest, Ungern, gjort detta. De observerade skivan hos den unga stjärnan HD 144432 där planeter just nu bildas som finns ungefär 500
ljusår bort.
– När vi studerade stoftfördelningen i skivans
innersta upptäckte vi för första gången en komplex struktur där stoft
samlats i tre koncentriska ringar, beskriver Roy van Boekel forskare vid Max
Planck-institutet för astronomi (MPIA) i Heidelberg, Tyskland medförfattare till
en forskningsartikeln som publicerats i tidskriften Astronomy &
Astrophysics om upptäckten.
HD 144432 är det första exemplet med ett så komplext
ringsystem. Stjärnan finns i en zon rik på stoft av det material som stenplaneter
som jorden bildas ur. Om man antar att ringarna indikerar närvaron av två
planeter som bildas i luckorna i ringarna, uppskattar astronomerna dessa planeters massor
till ungefär Jupiters storlek. Astronomerna bestämde stoftets sammansättning
i den innersta skivan dom finns från stjärnan som motsvarar
Jupiters avstånd till solen. De fann för forskare som studerar jorden bekanta
mineral. Mineral av samma slag som bildade de steniga planeterna i vårt solsystem: olika silikater
(metall-kisel-syreföreningar) och andra mineraler som finns i vår jordskorpa
och mantel och möjligen metalliskt järn som finns i Merkurius och jordens
kärnor. Om studien bekräftas skulle ovan stjärna vara den första som har
upptäckts med järn i planetbildande skivor.
– Astronomer har hittills förklarat stoftskivors innehåll som att de har en blandning av kol- och silikatstoft, material som vi ser
nästan överallt i universum. Ur ett kemiskt perspektiv är dock en järn- och
silikatblandning mer trolig för de heta, inre diskregionerna.
Faktum är att den modellanalys som Varga,
huvudförfattaren till den underliggande forskningsartikeln, tillämpade på insamlad data ger bättre ett mer passande resultat när man introducerar järn istället för kol som annars är
det vanligaste i skivor. Dessutom kan stoftet som observeras i HD 144432-skivan
vara så hett som ca 1500 grader Celsius vid innerkanten och måttliga 25 grader
Celsius längre ut. Mineraler och järn smälter och kondenseras, ofta som
kristaller i heta områdena nära en stjärna.
Kolkorn skulle inte klara värme av detta slag utan då bli kolmonoxid eller koldioxidgas. Kol kan dock fortfarande vara en betydande beståndsdel i de fasta partiklarna i den svalare delen av skivan vilket dock de observationer som gjorts i studien inte kunde spåra.
Merkurius och jorden är järnrika
planeter medan jorden innehåller relativt lite kol. – Vi tror att HD-144432
skivan kan vara mycket lik vad som rådde i vårt tidiga solsystem som resulterade i massor
av järn till de stenplaneter vi har idag (ex jorden), beskriver van Boekel och tillägger att studien kan bli ytterligare ett exempel som visar att sammansättningen av vårt
solsystem kan vara ganska vanlig. Förutom vårt solsystem verkar HD 144432 vara ett
annat exempel på där planeter bildas i en järnrik miljö.
Bild https://phys.org Observation med European Southern Observatorys
(ESO) Very Large Telescope Interferometer (VLTI) som hittade olika
silikatföreningar och potentiellt järn, ämnen som också hittas i stora mängder
på vårt solsystems steniga planeter. Kredit: Jenry
