Redaktørens note:Dette gæsteindlæg er skrevet af Andy Tomaswick, en elektrisk ingeniør, der følger rumvidenskab og -teknologi.
Som den anerkendte astronom Carl Sagan engang berømt bemærkede: 'Vi er alle lavet af stjernestof.' Det samme er mængderne af ekstra-solplaneter, der i øjeblikket bliver opdaget i et betagende tempo. Hvad Sagan mente var, at alle de grundstoffer, der er tungere end brint og helium, almindeligvis kendt som 'metaller' for astrofysikere, skal skabes i stjernernes indre ovne. Men det tager tid for stjerner at skabe disse tungere grundstoffer, og da de er nødvendige for at starte planeter, kan disse tidsrum have stor indflydelse på solsystemets dannelse.
Ny forskning ledet af Københavns Universitet med hjælp fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics kaster lidt lys over disse tidsrum. I et papir, der for nylig blev præsenteret på et møde i American Astronomical Society, udvalgte Lars Buchhave og hans team mere end 150 stjerner med kendte planetsystemer, som blev katalogiseret af NASAs Kepler-mission. De studerede derefter disse stjernes metalindhold og størrelsen af planeterne i deres solsystemer. Det, de fandt, var, at gasgigantplaneter var mere tilbøjelige til at danne sig omkring metalrige stjerner, hvorimod jordbaserede planeter var lige tilbøjelige til at danne sig omkring metalrige eller metalfattige stjerner.
Som holdet forklarer, passer årsagen til dette pænt ind i ' kernetilvækst ” model af planetarisk dannelse. Hver gasgigant har en metalkerne, som brint og helium ophobes omkring. Men hvis der ikke er en kerne at samle omkring, vil de lettere elementer blive blæst væk af stjernevinde, mens stjernen stadig er relativt ung. Hvis en stjerne har et højt nok metalindhold, kan dens potentielle planeter muligvis danne en stor metallisk kerne hurtigt, før vindene gør deres arbejde. Kernen vil derefter gravitationsmæssigt tiltrække den resterende gas til sig selv, og en ny gasgigant er født.
På den anden side er dannelsen af jordiske planeter ikke afhængig af helium og brint og derfor ikke underlagt de samme tidsbegrænsninger. Hvis en stjerne har lavere metalindhold, kan det tage længere tid at danne jordiske planeter, men alle ingredienserne er der stadig. Grundlæggende er der ingen øvre tidsgrænse for, at en jordisk planet kan dannes, mens en gasgigant skal udvikle sig hurtigt for at holde sit brint og helium fanget i solsystemet.
Som al god forskning åbner disse resultater for mange flere spørgsmål. Hvor hurtigt skal en gasgigants kerne dannes, før dens materiale går tabt? Er jordiske planeter meget mere almindelige i betragtning af deres større skabelsestidsskalaer og flere potentielle forældrestjerner? Fremtidigt arbejde med ekstra-solar planetariske systemer kan hjælpe med at give flere svar.
Billedtekst for lead:Denne kunstners undfangelse viser en nydannet stjerne omgivet af en hvirvlende protoplanetarisk skive af støv og gas. Kredit: Københavns Universitet/Lars Buchhave