Supertunna planeter har en ökad chans att bilda stora planeter, enligt en studie som tillkännagavs denna vecka vid Europlanet Science Congress (EPSC) 2022 i Granada, Spanien. Ett internationellt team, ledd av Dr Marion Villenave från NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL), observerade en anmärkningsvärt tunn skiva av damm och gas runt en ung stjärna och fann att dess struktur påskyndade processen med att korn klumpar ihop sig för att bilda planeter.

"Planeter har bara en begränsad möjlighet att bildas innan skivan av gas och damm, deras barnkammare, skingras av strålning från sin moderstjärna. De initiala mikronstora partiklarna som utgör skivan måste växa snabbt till större millimeterstora korn, byggnaden block av planeter. I denna tunna skiva kan vi se att de stora partiklarna har satt sig i ett tätt mittplan, på grund av den kombinerade effekten av stjärngravitation och interaktion med gasen, vilket skapar förhållanden som är extremt gynnsamma för planettillväxt", förklarade Dr. Villenave.

Med hjälp av Atacama Large Millimeter Array (ALMA) i Chile fick teamet mycket högupplösta bilder av den protoplanetära skivan Oph163131, som ligger i en närliggande stjärnbildande region som kallas Ophiuchus. Deras observationer visade att medan skivan är dubbelt så stor som vårt solsystems diameter, är huvuddelen av dammet i dess yttre kant koncentrerad vertikalt i ett lager bara halva avståndet från jorden till solen. Detta gör den till en av de tunnaste planetariska plantskolorna som hittills observerats.

"När man tittar på proto-planetariska skivor på kanten ger man en tydlig bild av de vertikala och radiella dimensionerna, så att vi kan lösa upp dammutvecklingsprocesserna i arbetet", säger Villenave. "ALMA gav oss vår första titt på fördelningen av millimeterstora korn i denna skiva. Deras koncentration i ett så tunt lager var en överraskning, eftersom tidigare observationer från Hubble Space Telescope (HST) av finare partiklar i mikronstorlek visade ett område som sträcker sig nästan 20 gånger högre."

Simuleringar av teamet baserade på observationerna visar att frön från gasjätteplaneter, som måste vara minst 10 jordmassor, kan bildas i den yttre delen av skivan på mindre än 10 miljoner år. Detta är inom den typiska livslängden för en planetarisk plantskola innan den försvinner.

"Tunnplanet plantskolor verkar vara gynnsamma för att bilda stora planeter, och kan till och med underlätta planeter som bildas på stort avstånd från den centrala stjärnan," sa Villenave. "Att hitta ytterligare exempel på dessa tunna skivor kan hjälpa till att ge mer insikter i de dominerande mekanismerna för hur planeter med bred omloppsbana bildas, ett forskningsfält där det fortfarande finns många öppna frågor." + Utforska vidare

Undersöker gungande skuggor i protoplanetära skivor