Alaphang

Tudományban, művészetben élni és tevékenykedni, amióta az ember önmagáról gondolkodik kiváltság és misztikum, amely egyfajta beavatottság élménnyel ajándékozza meg az önmagát tudósnak vagy művésznek tartó embert. Bár e két gondolatkör szeretne elhatárolóldni a másiktól, ez természetükből fakadóan lehetetlen. A tudomány és a művészet is szeretné magát az emberiség szolgálójaként látni, pedig valójában mindkettő önmagáért van és az ember egyéni boldogságát rejti magában. Miért is? Ha az emberi boldogságnak egyetlen olyan feltétele van, amely nem helyettesíthető, ez pedig a szabadság, pontosabban a döntés szabadsága. A tudományban az ember szabadon gondolkodik, a művészetben szabadon érez. Minden másban, így a társadalmi közéletben, a vallásban, a materiális világban az ember döntései korlátozva vannak. A tudományban az ember megismerni akar, a művészetben alkotni valami mást a megismert világból. Így tudós és művész szabadon kereshet, alkothat, törekedhet a teljességre, miközben mindez boldoggá teheti.

Bejelentkezés

Kapcsolatfelvételi űrlap

A „fémek” kulcsfontosságúak a bolygókeletkezés szempontjából

Nyomtatóbarát változatKüldés E-mailben

A hidrogénnél és héliumnál nehezebb elemeket viszonylag nagy mennyiségben tartalmazó csillagok körül gyakrabban keletkeznek bolygók Jarett Johnson és Hui Li (Los Alamos National Laboratory — New Mexico) kutatásai szerint.

A csillagászatban „fémeknek” nevezett nehezebb elemek jelenléte szükséges a planetezimálokat létrehozó porszemcsék létrejöttéhez. Ezek később a születő bolygók magjává válnak, és még több anyagot vonzanak magukhoz. Emellett vannak bizonyítékok arra is, hogy a kevés fémet tartalmazó fiatal csillagok körüli porkorongok nem maradnak fenn sokáig. Amennyiben figyelembe vesszük, hogy az Univerzum nehezebb elemei mind óriási csillagok felrobbanásával szóródtak szét az intersztelláris térben, könnyen belátható: csak akkor jöhettek létre az első bolygók, amikor már elegendő nehezebb elem állt rendelkezésre a gázfelhőkben.  

A kutatók megbecsülték a planetáris korongok bolygók keletkezéséhez szükséges minimális nehezebb elem tartalmát. A szimulációk segítségével a korai Univerzumról nyerhetünk értékes információkat. Milyenek voltak az első bolygórendszerek? Mikor jöttek létre? Az e kérdésekre adott válaszok a csillagászat számos más területére is komoly hatással lehetnek. Pl.: Mikor jöttek létre az első élet kialakulásához megfelelő bolygórendszerek?

Johnson és Li szerint egy jó bolygókeletkezési elméletnek a korai bolygók és anyacsillagaik tulajdonságait is meg kell tudniuk jósolni. Egy ilyen teóriát a galaxisunkban található idős bolygórendszereken lehetne letesztelni. A szupernovák által behintett gázfelhőkből kialakuló csillagok tulajdonságaira is hatással kellett lennie az univerzum kémiai fejlődésének. Ezek már eltérő környezetben születtek és fejlődtek csillagokká.

„Egy a Földhöz hasonló tömegű és sűrűségű bolygó csak akkor jöhetett létre, amikor a csillagok és szupernóvák a gázfelhőket legalább a Nap nehézelem tartalmának 10%-ra dúsították. Eszerint számos csillaggenerációnak kellett létrejönnie és ellobbannia, mielőtt az első lakható bolygók létrejöhettek.”—magyarázta Johnson.

A bolygókeletkezés egyik legfontosabb tényezője a protoplanetáris korong diszperziójának (~szétszóródás) sebessége. A planetáris korong eróziójának két legfőbb oka az óriásbolygók képződése és az anyacsillag által előidézett fotoevaporáció beindulása. Az utóbbi folyamat tűnik dominánsabbnak. A csillag sugárzása felgyorsítja a könnyebb elemek atomjait és kilöki a korongból, így az idővel lassan elpárolog. A megfigyelések szerint az alacsony fémtartalommal (metallicity) rendelkező korongok rövidebb élettartammal bírnak. A kutatópáros szerint a magasabb nehézelem tartalom megvédi a korongot a csillag sugárzásától és így több idő marad a nagyobb bolygók kialakulására.

Johnson és Li a bolygókeletkezéshez szükséges kritikus fémkoncentráció mértékének meghatározásához a korong élettartamát összehasonlította a porszemcsék nagyobb testekké összeállásához szükséges idővel. A porszemcsék összetapadásához szükséges idő függ a korong sűrűségétől és hőmérsékletétől, vagyis a csillagtól mért távolságtól is. A kritikus fémtartalom változik a távolsággal!

A kőzetbolygók létrejöttéhez szükséges "fémkoncentráció" a távolság függvényében. A függőleges tengelyen a korong Naphoz visszonyított vastartalma, a vízszintesen a távolság (csillagászati egységben) van feltüntetve.. A szürke, tiltott zónában a modell szerint nem jöhetnek létre földszerű bolygók.

A kutatópáros szerint csak akkor indulhat be a planetezimálok képződése, ha eléri a korong a kritikus kémiai összetételt. A Világegyetem első csillagai (Population III) még csak hidrogénből és héliumból álltak, ezért valószínűleg nem is lehettek bolygóik. Egyes elméletek szerint ezek igen nagy tömegű óriások voltak, melyek nagyon rövid idő alatt felélték fűtőanyagukat. Néhány 10-100 millió évvel keletkezésük után már szupernóvává váltak és behintették környezetüket nehezebb elemekkel. Az ezután született második generációs (Population II) csillagok már elegendő fémtartalommal rendelkeztek, hogy bolygók is létrejöhessenek körülöttük.

Számításaik szerint a legelső bolygók anyacsillaguktól csupán 0,03 CSE (csillagászati egység — Nap-Föld távolság= ~150 millió km) távolságra keletkeztek. Emiatt ezek a még bolygók valószínűleg túl forróak voltak, ahhoz, hogy életet hordozhassanak.

Az első földszerű bolygók a Napnál valamivel nagyobb tömegű csillagok körül keletkezhettek, meglepő módon akár a lakható zónában is. Mivel ezen csillagok már valószínűleg elpusztultak (4 milliárd éves élettartam szemben a Nap 10 milliárdjával) ha voltak is körülöttük életet hordozó világok, mára ezek már nem léteznek.

Hozzá kell tenni, hogy önmagában a lakható zónában keringő bolygók léte még nem jelenti azt, hogy kialakulhat élet, vagy netalán intelligens élet. A korai galaxisokban több szupernóva és feketelyuk fordulhatott elő, mint ma. Ezek jelentős veszélyforrások lehetnek az élet számára, mert halálos sugárzással áraszthatták el környezetüket.

Ez a kutatás felvet néhány igen érdekes kérdést. Ha pl. találnánk alacsony fémtartalmú csillagok körül kőzetbolygókat, az két dolgot jelenthet. Vagy hibás az akkréciós bolygókeletkezési modell, vagy pedig később létrejött, de kidobott nomád planétákat fogtak be. Ebben az esetben a csillag és bolygója eltérő korú és kémiai összetételű. A másik izgalmas lehetőség, hogy ha idővel az Univerzum illetve a Tejútrendszer kémiai fejlődése folytán változik a csillagközi felhők összetétele, a különböző korokra jellemző bolygótípusok is jelentősen eltérhetnek egymástól. Kvázi felfedődik a kérdés, vajon ma keletkeznek még a mi Naprendszerünkhöz hasonló bolygórendszerek? Milyen idősek lehetnek ma az első „Föld”-ek? Létezett/létezik-e még rajtuk élet?

További ajánlataink

Az óceán színének drasztikus hatása lehet a hurrik... »
A Glasgow-ban megrendezett Királyi Csillagászati Társaság... »
Biztosan sokan emlékeznek még a „ha fáj a lában, k... »
Kopogó magassarkú, flegma tekintet. Imádat, hódít... »