Под воздействием звезды-хозяина планеты образуются из протопланетного диска. Но недавнее исследование выявило, что звёзды могут препятствовать рождению планет с помощью ультрафиолетового излучения.
Проплид, или протопланетный диск, — это начальная стадия формирования любой планеты. Вначале эволюционного пути как газовых гигантов, так и планет земной группы представляет собой плотное (по сравнению с окружающей средой) газопылевое облако, плотность которого увеличивается под действием гравитационных сил. Такое состояние планетезималей длится от одного до трех миллионов лет, пока не образуется протопланета.
Протозвезда d203-506 в созвездии Ориона должна пройти этот путь развития, но звезды, при которых образовался d203-506, замедляют его формирование. Ультрафиолетовое излучение от звезд создает на поверхности диска область фотодиссоциации (ионизированную область), температура которой со временем повышается. Газ под действием ультрафиолета покидает диск, что приводит к разрушению протопланетного диска.
В созвездии Ориона объект d203-506 подвергается воздействию ультрафиолетового излучения как близких, так и удаленных звезд с большой массой. ScienceУчёные оценили влияние ультрафиолетового излучения с длиной волны около 280 нанометров на протопланетный диск d203-506 и предложили гипотезу о формировании Солнечной системы.
Исследователи изучили протопланетные диски в созвездии Ориона с помощью данных космического телескопа «Джеймс Уэбб» и радиотелескопа ALMA. Выяснилось, что при покидании газом области фотодиссоциации образуется фронт ионизации. Моделирование подобных фронтов помогло определить скорость изменения массы диска.
Согласно результатам исследования, дискам в созвездии Ориона теряется масса со скоростью от 10… –8 до 10–6Солнечные массы выделяют огромное количество энергии в год. Нагрев протопланетного диска d203-506 в области фотодиссоциации достиг 10 тысяч кельвинов (около 9727 градусов Цельсия), в то время как в неионизированных областях температура не превышает 1000 кельвинов. Исследования показали, что звезды не только тормозят формирование планет из-за ультрафиолетового излучения с длиной волны около 280 нанометров, но и пытаются препятствовать их разрушению, удерживая газ в пределах диска за счет гравитационного поля.
Теоретические модели показывают, что излучение со значением G0 не менее 500 подавляет образование планет-гигантов вокруг звезд массой половину солнечной или меньше. Звезды с массой менее 0,3 солнечной и интенсивностью излучения G0 меньше 10 000 истощают протопланетный диск за 130 тысяч лет.
Изучение Солнечной системы указывает на её формирование в звёздном скоплении, где присутствовала или имелись массивные звезды. Это могло привести к воздействию ультрафиолетового излучения с длиной волны около 280 нанометров на планеты системы, как утверждают авторы исследования.
Новая работа может объяснить небольшое число планет-гигантов в системах красных карликов ультрафиолетовым излучением, подавляющим образование крупных планет около звезды.