Наклонът на земната орбита може да се обясни с „изкривяването“ на протопланетните дискове

След като изследва 15 протопланетни диска около млади звезди, международен екип от астрономи откри отклонения в движението на газа в тях.

Учените свързват тези особености с възможно „изкривяване“ на дисковете, което би могло да обясни разликите в наклона на орбитите на планетите в Слънчевата система.

Местата, където се раждат светове, обикновено се наричат протопланетни дискове и се срещат около млади звезди.

Смята се, че всички небесни тела в нашата звездна система – комети, астероиди и планети – са остатъци от диска, който е заобикалял Слънцето скоро след неговото формиране.

Въпреки това сред вече формираните системи има малко „семейства“, подобни на Слънчевата.

По-рано, при изучаването на 73 протопланетни диска в посока на младото съзвездие Вълк, астрономите установяват, че 67% от тях са по-малки от орбитата на Нептун.

Причината е, че досега вниманието на учените е било насочено към най-ярките и големи протопланетни дискове.

През 2024 г. изследователи описаха рекордно голям диск с диаметър 150 трилиона километра.

Сега астрономи от проекта exoALMA, ръководен от Андрю Уинтър (Andrew J. Winter) от Лондонския университет „Кралица Мери“ (Великобритания), са изследвали 15 протопланетни диска около млади звезди с помощта на радиоинтерферометъра ALMA.

Резултатите от научния труд, публикуван в списание The Astrophysical Journal Letters, могат да променят съществуващите представи за началните етапи на формиране на планетите.

Изследователите са наблюдавали излъчването на молекули въглероден оксид (CO) в протопланетните дискове и са регистрирали незначителни промени в честотата на вълната.

Тъй като подобни отмествания позволяват точно измерване на скоростта на движение на газа, астрономите са успели да определят посоката и скоростта на движение на веществото в дисковете.

Оказало се, че наклонът на газовите пръстени вътре в диска може да се променя с между 0,5 и два градуса.

Такива малки „изкривявания“ вероятно са свързани с деформация на структурата на дисковете, а техните свойства – с активността на звездата (т.е. със скоростта, с която веществото от диска пада върху повърхността ѝ).

Резултатите от численото моделиране показват, че подобни деформации могат да обяснят спиралните шарки, наблюдавани в разсеяната светлина при някои дискове, както и температурните колебания на молекулярния газ – до 10°C между различните области.

Нещо повече, тези малки „изкривявания“ може да се окажат ключът към разбирането на наклоните на орбитите на планетите в Слънчевата система.

Наклонът на Земята е 7,25°, на Марс – 5,65°, а на Юпитер – 5,51°. Преди тези различия изглеждаха случайни.

„Такива умерени наклони вероятно могат да се считат за естествен резултат от процесите на образуване на звезди и планети. Знанието, че дисковете рядко са напълно плоски, ще ни позволи да погледнем по нов начин на формирането на Земята и нейните съседи“, отбелязва Уинтър.

Ако изводите на учените са верни, нашите представи за структурата на протопланетните дискове и процесите на формиране на светове ще се променят.

Бъдещи наблюдения, включително с помощта на космическата обсерватория James Webb, ще позволят да се провери разпространението на „изкривените“ дискове в Галактиката.