Các nhà thiên văn học đang hy vọng Cơ sở Kính viễn vọng Hồng ngoại Không gian mới của NASA sẽ trả lời nhiều câu hỏi hơn về cách các đĩa khí và bụi biến thành một hệ hành tinh. SIRTF có thể nhìn xuyên qua vật liệu che khuất để tiết lộ mối liên kết còn thiếu này của sự hình thành hành tinh. Tại một số điểm trong quá trình tiến hóa của hệ thống, khối lượng bị ngôi sao ăn mòn, đẩy ra ngoài vũ trụ hoặc biến thành các hành tinh - SIRTF có thể giúp giải quyết câu đố này.
Cũng giống như các nhà nhân chủng học tìm kiếm mối liên kết mất tích giữa loài vượn và người, các nhà thiên văn học đang bắt tay vào một cuộc tìm kiếm một liên kết còn thiếu trong quá trình tiến hóa hành tinh. Chỉ thay vì những cánh đồng bụi bặm và xẻng mòn, phòng thí nghiệm của họ là vũ trụ và công cụ lựa chọn của họ là Cơ sở Kính viễn vọng Hồng ngoại Không gian mới của NASA.
Ra mắt vào ngày 25 tháng 8, Đài thiên văn vĩ đại thứ tư và cuối cùng của NASA sẽ sớm đặt mắt hồng ngoại công nghệ cao, trong số các thiên thể khác, các đĩa bụi xung quanh các ngôi sao nơi các hành tinh được sinh ra.
Trong khi các kính viễn vọng trên mặt đất và không gian khác đã phát hiện ra các đĩa tình huống xoáy xoáy này, cả trẻ và già, chúng đã bỏ lỡ các đĩa trung niên vì nhiều lý do. Cơ sở Kính viễn vọng Hồng ngoại Không gian Độ nhạy và độ phân giải chưa từng có sẽ cho phép nó lấp đầy khoảng trống này? và trong quá trình trả lời các câu hỏi cơ bản liên quan đến cách các hành tinh, bao gồm cả những hành tinh giống Trái đất, có thể hình thành.
Tiến sĩ Karl Stapelfeldt của JPL, một nhà khoa học có sứ mệnh cho biết, với cơ sở Kính viễn vọng hồng ngoại không gian, chúng tôi dự đoán sẽ nhìn thấy nhiều đĩa hành tinh ở tất cả các giai đoạn phát triển. Bằng cách nghiên cứu cách chúng thay đổi theo thời gian, chúng ta có thể xác định được điều kiện nào thuận lợi cho sự hình thành hành tinh.
Đĩa tròn là một bước tự nhiên trong quá trình tiến hóa của các ngôi sao. Các ngôi sao bắt đầu sự sống khi những kén khí và bụi dày đặc, sau đó khi áp lực và trọng lực tác động, chúng bắt đầu đông lại, và một vòng khí và bụi phẳng hình thành xung quanh chúng. Khi các ngôi sao tiếp tục già đi, chúng hút vật liệu từ đĩa này vào lõi của chúng. Cuối cùng, một trạng thái cân bằng đạt được, để lại một ngôi sao trưởng thành hơn được bao quanh bởi một mảnh vụn ổn định.
Đó là khoảng thời gian này, khoảng 10 triệu năm trong vòng đời của ngôi sao, các nhà thiên văn học tin rằng các hành tinh phát sinh. Các hạt bụi trong các đĩa được cho là va chạm để tạo thành các vật thể lớn hơn, cuối cùng sẽ quét sạch các khoảng trống trong đĩa, giống như các hạt nằm giữa các vành đai Sao Thổ.
Tiến sĩ George Rieke, nhà nghiên cứu chính của một trong ba dụng cụ khoa học trên đài quan sát cho biết, bạn có thể nghĩ về các hành tinh như những quả bóng bị phá hủy hoặc dọn sạch các mảnh vỡ hoặc thu gom nó lại như thể là bùn.
Kính viễn vọng hồng ngoại có thể cảm nhận được sự phát sáng của bụi vũ trụ tạo nên các đĩa này; tuy nhiên, họ không thể phát hiện trực tiếp các hành tinh. Các hành tinh có diện tích bề mặt ít hơn tương đương với các hạt bụi và do đó phát ra ánh sáng hồng ngoại ít hơn. Đây là cùng một lý do cà phê được nghiền trước khi pha: diện tích bề mặt kết hợp lớn hơn của hạt cà phê dẫn đến một nồi cà phê mạnh mẽ hơn.
Các quan sát trong quá khứ của các đĩa hoàn cảnh thường rơi vào hai loại: đĩa non, mờ (được gọi là đĩa tiền đạo) với khối lượng quá đủ để phù hợp với các cơ quan hành tinh của hệ mặt trời của chúng ta; hoặc cũ hơn, các đĩa trong suốt (được gọi là đĩa mảnh vụn) có khối lượng bằng một vài mặt trăng và các lỗ giống như bánh rán ở trung tâm của chúng. Đĩa trung niên liên kết hai giai đoạn phát triển này đã không bị phát hiện.
Một trong những câu hỏi mà các nhà thiên văn học hy vọng sẽ giải quyết với Cơ sở Kính viễn vọng Hồng ngoại Không gian là: Điều gì đã xảy ra với tất cả khối lượng quan sát được trong các đĩa trẻ? Ở đâu đó trong quá trình tiến hóa của chúng, khối lượng bị ăn mòn bởi ngôi sao, bị ngôi sao đẩy ra? hoặc biến thành các hành tinh nằm trong các lỗ bánh rán của đĩa. Bằng cách phân tích thành phần và cấu trúc của các đĩa liên kết bị mất của Keith, các nhà thiên văn học hy vọng sẽ giải được câu đố này và hiểu rõ hơn về cách các hệ thống hành tinh như của chúng ta phát triển.
Nguồn gốc: NASA News Release
