En tidning publicerad denna vecka i Astrofysisk tidskrift , ledd av akademiker vid öppna universitetet, har undersökt den exakta strukturen och beteendet hos de isiga partiklarna som kolliderar och växer i början av planetbildning, i en serie avslöjande experiment vid Storbritanniens världsledande neutronkälla, ISIS.

Universitetslektor i astronomi vid Institutionen för fysikaliska vetenskaper, Dr Helen Fraser, säger, "Vi är redan medvetna om tusentals planeter som kretsar runt stjärnor i vår egen galax, som rester av stjärnbildning, och ändå finns det fortfarande ingen modell någonstans i vetenskapen som kan förklara exakt hur planeter bildas. Vår grundläggande förståelse är att små partiklar håller ihop, bygga större partiklar, som då också fastnar, och så vidare, tills slutligen, vi har en planet."

Dr Fraser och hennes team genomförde experiment, som stöddes av Science and Technology Funding Council (STFC) och UK Space Agency (UKSA), i ISIS Neutron Facility vid Rutherford Appleton Laboratories i Harwell, där de återskapade isiga partiklar som de som var involverade i att bygga planeter. Resultaten ifrågasätter vår förståelse av de stickprocesser som bidrar till dessa första steg i planetskapande. Genom att studera isens struktur och ytor för att ta reda på varför partiklarna kanske (eller kanske inte) håller ihop, det OU-ledda teamet fann att även vid mycket låga tryck och temperaturer började ytorna på de isiga partiklarna smälta, vilket skulle göra det mycket lättare att fastna när partiklarna kolliderar och kommer i kontakt.

"Experimenten har föreslagit att isens ytstruktur är grundläggande för huruvida isiga partiklar fastnar eller inte, sa Dr Sabrina Gaertner, postdoktorn som ledde uppsatsen. "De goda nyheterna med vad vi har lärt oss är att is kan fungera som ett "lim" i planetbyggeprocesser, men den tuffa nyheten är att även om de förhållanden som är mest lämpade för isstickning är lätta att få tag på i laboratoriet, det är osannolikt att de finns i rymden. Genom att lösa ett mysterium har vi öppnat dörren för många fler frågor – det är fortfarande inte klart exakt hur planeter bildas."