Nustatė, kas kontroliuoja planetų formavimąsi: mažai žinomas efektas pasirodė ypatingai reikšmingas

Pirmoji teigia, kad planetų formavimasis prasideda nuo dulkelių susidūrimų protoplanetiniame diske, kurių metu dulkės sukimba, auga, formuoja vis didesnes uolienas, kurios galiausiai susijungia į uolinį planetos branduolį.

Antroji teigia, kad pradžia yra gravitacinis nestabilumas, suformuojantis dujų ir dulkių gniužulus diske, kurie po truputį susitraukia ir virsta planetomis.

Pirmasis modelis prognozuoja daug mažų uolinių planetų, antrasis – daug didžiulių dujinių milžinių. Net vienas modelis atskirai ir net abu kartu nepaaiškina, kodėl realybėje daugiausia yra vidutinio dydžio planetų – tarpinių tarp Žemės ir Neptūno.

Naujame tyrime pateikiamas galimas paaiškinimas – planetų dydį apriboja magnetiniai laukai. Magnetinio lauko įtaka planetų formavimuisi nagrinėta ir seniau, tačiau būdavo daroma prielaida, kad svarbus tik vadinamasis magnetorotacinis nestabilumas, pakeičiantis viso protoplanetinio disko dinamiką.

Naujojo tyrimo autoriai įtraukė mažiau žinomą, bet, pasirodo, svarbesnį efektą – spiralinį dinamą. Protoplanetiniame diske dujos juda spiralinėmis orbitomis; dėl to ima stiprėti magnetinis laukas. Sustiprėjęs laukas paskatina fragmentaciją, neleidžia fragmentams subyrėti, bet kartu sulaiko juos nuo per didelio augimo.

Skaitmeninio modelio rezultatai rodo, kad dauguma tokiomis sąlygomis susidarančių fragmentų yra kaip tik tarp Žemės ir Neptūno masės.

Šis atradimas – tik vienas žingsnis geriau suprantant magnetinio lauko poveikį planetų formavimuisi, bet panašu, kad tas poveikis tikrai reikšmingas.

Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Astronomy.