Dyski protoplanetarne to rozległe, wirujące obłoki gazu i pyłu, które powstają wokół nowo narodzonych gwiazd z resztek materii, z której one powstały. To właśnie w takich dyskach dochodzi do zderzeń i powstawania lokalnych zagęszczeń, które z czasem przekształcają się w planety. Na przestrzeni milionów lat luźne obłoki pyłu zamieniają się w coraz większe obiekty o średnicach od kilometrów po tysiące kilometrów. Te najmasywniejsze z czasem zaczynają grawitacyjnie przyciągać gaz i pył z otoczenia, zmieniając się w pełnowymiarowe planety i jednocześnie „sprzątając” swoje orbity z pyłu i gazu.
Najnowsze obrazy uzyskane za pomocą radioteleskopu ALMA przedstawiają młode dyski protoplanetarne, które pełne jeszcze są pyłu i gazu, ale też posiadają liczne struktury, takie jak spirale, pierścienie i przerwy, które mogą świadczyć o tym, że w ich wnętrzach właśnie powstają nowe planety. Owe struktury nie są bynajmniej przypadkowe. To właśnie tworzące się planety zaczynają dominować i kształtować otaczający je chaos pyłu i gazu. Efekt jest taki, że choć samych planet jeszcze nie możemy dostrzec, to powodowane przez nie zaburzenia w strukturze dysku są już wyraźnie widoczne.
Czytaj także: Zagadka jednej z najjaśniejszych gwiazd rozwiązana. To pierwszy taki przypadek w historii
Zespół badawczy analizujący dane z ALMA skupił się w trakcie swoich badań na obserwacjach emisji tlenku węgla, które pozwalają bardzo dokładnie śledzić ruch gazu w dyskach. To właśnie w ten sposób udało się dostrzec zmiany prędkości i kierunku przepływu gazu pod wpływem grawitacji powstających tam planet.
Nowe techniki przetwarzania danych pozwoliły znacząco ograniczyć zakłócenia i zwiększyć rozdzielczość obrazów. Różnica w poziomie detali okazała się na tyle duża, że może fundamentalnie zmienić naszą wiedzę o wczesnych etapach formowania planet.
Wszystkie obserwowane przez naukowców dyski protoplanetarne znajdują się stosunkowo blisko nas, od kilkuset do tysiąca lat świetlnych od Ziemi. Dla porównania do centrum naszej galaktyki (której średnica to 100 000 lat świetlnych) mamy 27 000 lat świetlnych. W tym kontekście promień 1000 lat świetlnych od Ziemi to nasze kosmiczne podwórko.
Dane zgromadzone przez naukowców pozwoliły nie tylko dostrzec zaburzenia w dyskach spowodowane przez tworzące się w nich protoplanety, ale także pozwoliły oszacować ilość znajdującej się w nich materii, z której z czasem mogą powstać planety. Dzięki tym danym możemy oszacować, jakie układy planetarne powstaną wokół tych gwiazd na przestrzeni kolejnych kilku milionów lat.
Czytaj także: Tak się rodzą planety w Homarze. Ziemie mogą powstawać wokół bardzo masywnych gwiazd
Nowe dane nie tylko pomogą udoskonalić istniejące modele powstawania planet, ale także przyczynią się do lepszego zrozumienia, jak z chaotycznych dysków gazu i pyłu wyłaniają się dojrzałe egzoplanety – takie jak te, które coraz liczniej odkrywamy w naszej galaktyce.
Obserwowanie procesów powstawania planet prowokuje do zadumy. Obserwujemy wszak powstawanie nowych światów, które będą istnieć przez wiele kolejnych miliardów lat. Nie jesteśmy dzisiaj w stanie ocenić, czy na którejś z obserwowanych teraz dopiero powstających planet z czasem nie rozwinie się jakieś życie. Nie jest to w żaden sposób wykluczone. Więcej, być może na którejś z nich powstanie jakaś cywilizacja, która na pewnym etapie rozwoju zacznie rozglądać się po wszechświecie w poszukiwaniu innych form życia, a jednocześnie nieświadoma tego, że gdy jej planeta powstawała, obserwowała ją cywilizacja żyjąca na planecie krążącej wokół Słońca.
Nie wiem jak wam, ale mnie w tej chwili do głowy przyszło pytanie o to, czy powstawania Ziemi wokół młodego Słońca nie obserwował nikt inny z odległej i znacznie starszej planety. Na to pytanie odpowiedzi zapewne nie poznamy, ale już samo pytania uzmysławia nam, w jak fascynującym wszechświecie żyjemy.