Den unga exoplanetens atmosfär avviker från ursprunget och utmanar teorier om planetbildning
StockholmEn ny studie från Northwestern University har avslöjat oväntade skillnader i atmosfären hos en ung planet utanför vårt solsystem, jämfört med det omgivande materialet planeten bildades av. Detta utmanar vissa nuvarande teorier om hur planeter bildas. Tidigare trodde forskare att en växande planets atmosfär skulle likna gasen och dammet runt den under dess bildning. Den här studien visar dock att det inte alltid behöver stämma. Den unga planeten som studeras kretsar kring Stjärnan PDS 70 och befinner sig 366 miljoner ljusår bort i stjärnbilden Kentauren.
Studien avslöjade att planeten PDS 70b har en lägre andel kol i sin atmosfär jämfört med syre än vad som finns i den omgivande skivan där den bildades. Denna skillnad kan bero på att planeten bildades tidigt eller att den har absorberat mycket fasta material. Det är första gången forskare har jämfört data mellan en exoplanet under bildning, dess födelseskiva och dess värdstjärna.
Denna upptäckt är viktig för vår förståelse av planetbildning. Den indikerar att planeter kan genomgå komplexa processer som vi ännu inte helt begriper. En möjlig förklaring till de oväntade skillnaderna i ämnessammansättning är att planeten bildades innan den omgivande skivan blev rik på kol. En annan orsak kan vara att planeten absorberade stora mängder fasta material som is och damm, vilket förändrade gasblandningen innan dessa ämnen nådde planeten.
Solida material har en intressant inverkan på utvecklingen av planeternas atmosfärer. När fasta ämnen som is och damm absorberas, kan de förvandlas till gas och frigöra ämnen som blandas med de omgivande gaserna på en utvecklande planet. Detta antyder att samspelet mellan fasta ämnen och gaser kan påverka atmosfärens sammansättning mer än vi tidigare trott.
Denna forskning öppnar nya möjligheter att studera planetbildning genom att undersöka både gas- och solidpartiklar. Forskare planerar att observera PDS 70s andra planet, PDS 70c, för att förstå hur detta system utvecklas. Att hitta och studera fler system som detta kommer att förbättra modeller och ge oss en djupare insikt i hur planeter bildas och förändras i olika delar av rymden.
Studien publiceras här:
http://dx.doi.org/10.3847/2041-8213/ad95e8och dess officiella citering - inklusive författare och tidskrift - är
Chih-Chun Hsu, Jason J. 劲飞 Wang 王, Geoffrey A. Blake, Jerry W. Xuan, Yapeng Zhang, Jean-Baptiste Ruffio, Katelyn Horstman, Julianne Cronin, Ben Sappey, Yinzi Xin, Luke Finnerty, Daniel Echeverri, Dimitri Mawet, Nemanja Jovanovic, Clarissa R. Do Ó, Ashley Baker, Randall Bartos, Benjamin Calvin, Sylvain Cetre, Jacques-Robert Delorme, Gregory W. Doppmann, Michael P. Fitzgerald, Joshua Liberman, Ronald A. López, Evan Morris, Jacklyn Pezzato-Rovner, Tobias Schofield, Andrew Skemer, J. Kent Wallace, Ji 吉 Wang 王. PDS 70b Shows Stellar-like Carbon-to-oxygen Ratio. The Astrophysical Journal Letters, 2024; 977 (2): L47 DOI: 10.3847/2041-8213/ad95e8Dela den här artikeln