Образуването на планетите може да не протича винаги така, както си го представяме. Нови симулации показват, че големите планети, които се формират доста далеч от своите звезди домакини, започват живота си не като чиста сфера, а по-скоро като сплескан диск, подобен на пухкава палачинка или на драже M&M - форма, наречена облекчен сфероид. Докато се въртят, тези протопланети постепенно привличат материал, като накрая се установяват в по-познатата кръгла форма на Юпитер.

Откритието, направено от астрофизиците Адам Фентън и Димитрис Стамателос от Университета на Централен Ланкашир, хвърля светлина върху безбройните различни начини за израстване на планета в бурния диск от прах и газ, който се върти около младата звезда.

"Изучаваме формирането на планети от дълго време, но никога досега не бяхме се замисляли да проверим формата на планетите по време на тяхното формиране в симулациите. Винаги сме предполагали, че те са сферични", казва Стамателос. "Бяхме много изненадани, че те се оказаха обли сфероиди."

Въпреки че сме открили много планети в Млечния път - над 5500 потвърдени до момента, - не е напълно ясно как точно те се формират. Когато се ражда една звезда, тя се образува от купчина в огромен, плътен облак от газ и прах в пространството; тази купчина се срутва под въздействието на гравитацията и започва да се върти. Материалът около нея образува диск, който се влива в младата звезда, като подхранва растежа ѝ.

Не целият този диск пада върху звездата. Това, което остава, образува другите неща, които съставляват планетарната система: планетите, кометите, астероидите, луните.
Но как се събира материалът в диска? Учените смятат, че по-малките земни планети като Земята, Венера, Марс и Меркурий се изграждат постепенно от акреция на скални късове, които се слепват и натрупват, докато се получи планета.

За по-големите газови гиганти учените смятат, че може да се появи нещо, наречено нестабилност на диска. Това се случва, когато бързо охлаждащият се диск около звездата се разпада на парчета, които се сгъстяват под въздействието на гравитацията и се превръщат в планети.

Това е привлекателна идея, тъй като може да обясни планети, които са трудни за обяснение според теорията за акрецията, като например планети, които са много по-големи от очакваното за тяхната звезда, планети на големи орбитални разстояния или големи планети, които се формират бързо.

Фентън иска да разбере по-добре процеса на формиране на планети от дискова нестабилност, затова проектира и провежда сложни симулации, като променя различни аспекти на процеса, като например плътността на газа, температурата и скоростта на диска.

"Това беше изключително труден изчислителен проект, изискващ половин милион процесорни часа на британската високопроизводителна изчислителна база DiRAC [Distributed Research using Advanced Computing]", казва Фентън. "Но резултатите бяха невероятни и си заслужаваха усилията."

Тези резултати разкриха, че протопланетите от газови гиганти първо оформят сплескана форма, докато се въртят - което е логично, като се има предвид центробежната сила и фактът, че на този етап протопланетата все още е сравнително хлабав сбор от материя. Дори добре оформените и много по-компактни планети от Слънчевата система имат центробежни изпъкналости около екваторите си. Симулацията също така показва, че материалът се натрупва върху растящата протопланета предимно на полюсите, а не около екватора. Не е ясно какво означава това откритие за модела на акреция на ядрото, но изследването предполага, че свойствата на протопланета, вградена в звезден диск, може да изглеждат различни в зависимост от ъгъла на наблюдение.

Отстрани формата на палачинка е по-очевидна, но отгоре е лесно да се сбърка кръглата форма със сфера. Ставаме все по-добри в забелязването на тези развиващи се планети, затова е важно, казват изследователите, да разберем как да тълкуваме това, което гледаме.

Снимка: Unsplash

Виж още: Топенето на лед в Гренландия и Антарктида съставлява 25% от покачването на морското равнище