Schematiskt diagram som visar flera evolutionära stadier av en protoplanet som samlar isrika stenar. (1) Planet utan atmosfär. (2) Planet med en atmosfär och en fast is/stenyta. Den yttre atmosfären är strålande. Den inre atmosfären är konvektiv med iskorn som faller ut mot ytan. (3) Planet med en stenig kärna och ett hav. Den yttre atmosfären är strålande, och den inre atmosfären är konvektiv med is- och vattenfällning. (4) Planet med en klippkärna och inget hav. Den yttre atmosfären strålar, och den inre atmosfären är konvektiv. Nederbörd förekommer på medelhöjd, men den djupa atmosfären är för varm för att vatten att kondensera eller undermättad. Kredit:arXiv:1710.03134 [astro-ph.EP]
(Phys.org)—John Chambers, en planetforskare vid Department of Terrestrial Magnetism vid Carnegie Institution har föreslagit en ny teori angående bildandet av gasgigantiska planeter. I hans papper laddas upp till preprint-servern arXiv , kommer snart att publiceras i Astrofysisk tidskrift , han beskriver sin teori och dess möjliga implikationer.
Ursprunget till gasjättar som Jupiter tros likna de steniga planeterna - via ansamling av material som cirkulerar deras stjärna. Man tror att de blir gasjättar på grund av deras avstånd från sin stjärna och den begränsade påverkan av stjärnvindar. I denna nya ansträngning, Chambers erbjuder en ny, mer detaljerad teoretisk beskrivning av processen.
Chambers antyder att ansamling från stenar så små som småsten och is kunde ha lett till bildandet av en protoplanet med långsamt ökande atmosfärstryck - att, han säger, skulle ha fått isen att sublimera, fyller atmosfären med vattenpartiklar – han beskriver det som en ångande värld. Medan tiden går, värme från stjärnan skulle få protoplaneten att bli varmare och få mer massa, och atmosfärstrycket stiger, vilket i sin tur skulle tillåta atmosfären att hålla ännu mer vatten. Vid något tillfälle, han noterar, trycket skulle bli så stort att vattnet skulle bli en superkritisk vätska – en blandning av väte och helium. Den där, han föreslår, skulle leda till en flyktssituation där protoplaneten börjar dra in gaser från skivan runt sin stjärna - ständigt växande tills den tömmer tillgänglig gas, nå sin ultimata storlek.
Denna nya teori av Chambers skiljer sig särskilt från andra teorier som tyder på att planeter tenderar att bildas från stora, kilometerstora bitar av rymdskräp. Men det överensstämmer med en annan teori som tyder på att gasjättar måste bildas relativt snabbt eftersom stjärnvindar tunnas dramatiskt när stjärnan åldras.
Chambers noterar att även om hans teori är korrekt, han är fortfarande inte säker på om det skulle gälla Jupiter, även om det finns några nya bevis som tyder på att gasjätten har en kärna som är mer diffus än man allmänt trott.
© 2017 Phys.org
