Các hành tinh đá như Trái đất đều được cho là bắt đầu khi bụi bay quanh các ngôi sao mới sinh và manh mối về nguồn gốc của những hạt bụi đó đến với chúng ta trong các thiên thạch và sao chổi ngày nay, cũng như quan sát các đĩa sao xung quanh các ngôi sao trẻ.
Nhưng bí ẩn đã che đậy các chi tiết về sự tiến hóa của bụi và làm thế nào cuối cùng nó hình thành các vật thể lớn hơn. Bây giờ, hai bài báo trong tạp chí Thiên nhiên đang đề xuất một cơ chế mới để giải thích nó.
Cơ chế mới này xoay quanh các hạt bụi tinh thể gây sốc nhiệt, bằng cách nào đó đã di chuyển từ nơi chúng được tạo ra - có lẽ gần với Mặt trời - với Hệ Mặt trời bên ngoài. Theo ngụ ý, quá trình tương tự sẽ xảy ra xung quanh các ngôi sao trẻ khác.
Một bộ ba giả thuyết trong quá khứ đã được đề xuất để giải thích sự di cư, nhưng không ai trong số chúng khá phù hợp. Chúng bao gồm, theo nhà vật lý Dejan Vinkovic của Đại học Split ở Croatia, hỗn hợp hỗn loạn, phóng hạt nhân trong một cơn gió dày đặc được tạo ra bởi sự tương tác của đĩa bồi tụ với từ trường của ngôi sao trẻ (được gọi là mô hình gió X) và trộn trung gian bởi các nhánh xoắn ốc thoáng qua trong các đĩa không ổn định biên độ. Vinkovic là tác giả chính của một trong những Thiên nhiên giấy tờ.
Sự pha trộn hỗn loạn đòi hỏi một nguồn độ nhớt hỗn loạn hiệu quả và sự mất ổn định từ tính được gọi là ứng cử viên hứa hẹn nhất, nhưng các đĩa lớn được coi là không đủ ion hóa để giữ cho sự bất ổn này hoạt động, ông viết. Mô hình gió X dựa trên khái niệm lý thuyết về cấu hình từ trường trong vùng lân cận ngay lập tức của các ngôi sao trước chuỗi chính và hy vọng cao được đưa vào các quan sát trong tương lai để giải quyết tình trạng khó khăn này.
Và cuối cùng, Mô hình cánh tay xoắn ốc nằm trong lĩnh vực thảo luận về việc liệu các số cơ bản, các xấp xỉ vật lý và các giả định về các điều kiện ban đầu có đủ thực tế để đưa ra kết quả hợp lý hay không.
Trong bài báo khác, Peter Abraham của Viện Khoa học Hungary và các đồng nghiệp đã tìm thấy chữ ký của bụi tinh thể sau khi một ngôi sao trẻ bùng lên, trong khi dữ liệu lưu trữ không cho thấy dấu hiệu nào trước khi ngọn lửa bùng phát.
Bài báo của Vinkovic điều tra sự pha trộn của các hạt bụi tinh thể lớn trong tinh vân bảo vệ xung quanh Mặt trời trẻ.
Lực tạo ra bởi ánh sáng chiếu vào một vật thể là một hiện tượng nổi tiếng gọi là áp suất bức xạ. Chúng tôi không cảm thấy nó trong cuộc sống hàng ngày bởi vì chúng tôi quá lớn để hiệu ứng này không được chú ý. Đối với các hạt rất nhỏ, mặt khác, lực này có thể lớn hơn thậm chí cả lực hấp dẫn giữ các hạt trong quỹ đạo xung quanh ngôi sao. Các cuộc điều tra đã được tập trung cho đến nay chỉ áp lực bức xạ do ánh sao. Kết quả cho thấy các hạt riêng lẻ sẽ không đi xa và sẽ được đẩy sâu hơn vào đĩa.
Vinkovic báo cáo rằng bức xạ hồng ngoại phát sinh từ đĩa bụi có thể làm cho các hạt lớn hơn một micromet ra khỏi đĩa bên trong, nơi chúng bị đẩy ra ngoài bởi áp suất bức xạ sao trong khi lướt trên đĩa. Các hạt lại vào đĩa ở bán kính nơi quá lạnh để tạo ra sự hỗ trợ áp suất bức xạ hồng ngoại đủ cho một kích thước hạt nhất định và mật độ rắn.
Tuy nhiên, Vinkovic chỉ ra rằng đó không chỉ là ngôi sao, mà còn là chiếc đĩa tỏa sáng. Khi nghiên cứu hiệu ứng trên các hạt bụi tiền điện tử lớn hơn một micromet, tương đương với kích thước hạt của khói thuốc lá, Vinkovic đã phát hiện ra rằng ánh sáng hồng ngoại cực mạnh từ các vùng nóng nhất của đĩa tiền đạo có khả năng đẩy bụi như vậy ra khỏi đĩa. Bức xạ hồng ngoại là những gì chúng ta có thể cảm nhận như là nhiệt nhiệt trên da. Sự kết hợp của áp suất bức xạ từ ngôi sao và đĩa tạo ra một lực ròng cho phép các hạt bụi lướt dọc theo bề mặt đĩa từ bên trong đến bên ngoài của đĩa.
Nhiệt độ ở vùng nóng này đạt khoảng 1500 độ Kelvin (2200 độ F), đủ để làm bay hơi các hạt bụi rắn hoặc làm thay đổi cấu trúc vật lý và hóa học của chúng. Cơ chế mà Vinkovic mô tả trong bài báo của mình sẽ chuyển các hạt bụi bị biến đổi như vậy sang các vùng đĩa lạnh hơn khỏi ngôi sao. Điều này có thể giải thích tại sao sao chổi chứa sự kết hợp khó hiểu giữa các hạt và các hạt bị thay đổi ở nhiệt độ cao. Các nhà thiên văn học đã bị bối rối bởi hỗn hợp này, vì sao chổi hình thành ở các vùng đĩa lạnh từ các chất đông lạnh như nước, carbon dioxide hoặc metan. Do đó, các hạt bụi đá kết hợp với ices được dự kiến sẽ không bao giờ gặp nhiệt độ cao.
Trong một bài xã luận đi kèm với các nghiên cứu, nhà vật lý thiên văn Aigen Li của Đại học Missouri đã viết rằng nguồn gốc của silicat tinh thể trong sao chổi đã là một vấn đề tranh luận kể từ lần phát hiện đầu tiên cách đây 20 năm.
Mặc dù Li hứa hẹn trong lý thuyết mới, nhưng thật thú vị khi xem liệu các cơ chế khác như hỗn hợp hỗn loạn và mô hình 'gió X' có thể mang các hạt ngũ cốc dưới đất hiệu quả, là các máy phát trung IR hiệu quả, hướng ra ngoài và kết hợp chúng vào sao chổi, anh viết. Có thể một số - nhưng không phải tất cả - silicat tinh thể được tạo ra tại chỗ trong hôn mê sao chổi.
Nguồn: Thông cáo báo chí của Vinkovic. Xem một hình ảnh động ngắn cho thấy cơ chế mới được đề xuất của chuyển động bụi.
