Come si formano i pianeti è una delle principali domande in astronomia. Ma questo è un compito difficile nella migliore delle ipotesi, date le distanze osservative. "Questo è un argomento vasto con molte sfide", ha dichiarato David Wilner del Centro per l'astronomia di Harvard-Smithsonian durante il suo discorso all'incontro dell'American Astronomical Society di questa settimana. "Ma nel corso degli ultimi decenni, con osservazioni sui sistemi stellari vicini, siamo arrivati a un profilo di base del processo di formazione del sistema solare".
Ci sono un paio di ostacoli da superare nello studio dei dischi protoplanetari. Innanzitutto, la maggior parte della massa del disco è fredda e scura, poiché l'idrogeno molecolare non si irradia. Queste aree vengono sondate solo attraverso un paio di componenti minori: emissione termica dalla polvere e luce diffusa dalla stella.
In secondo luogo, la quantità di "roba" che gli astronomi stanno osservando è in realtà piuttosto piccola. Di solito, la quantità di materiale protoplanetario è circa 1/100 della massa della stella e circa 1/4000 di grado nel cielo.
Attraverso l'osservazione di molti sistemi con diversi telescopi, possiamo vedere questi sistemi di dischi in una varietà di lunghezze d'onda nel tentativo di vedere sia la stella che i componenti del disco. Wilner ha affermato che ci sono due proprietà che sono particolarmente importanti da sapere: masse del disco in generale, poiché la luminosità è direttamente proporzionale alla massa e la seconda è la durata del disco. In base alle attuali conoscenze, il disco polvere si disperde del 50% in 3 milioni di anni e del 90% in 5 milioni di anni.
Ad esempio, Milner ha discusso della nebulosa Rho Ophiuchi, (immagine sopra), situata vicino alle costellazioni Scorpione e Ofiuco, a circa 407 anni luce dalla Terra.
“La nuvola di Rho Oph è spettacolare, con bellissime regioni scure che sono colonne di gas e polvere che estinguono il campo stellare di fondo. Questo è il materiale che sta formando stelle e pianeti. "
Wilner ha detto che i passaggi nella formazione del sistema solare sono i seguenti: prima la formazione di un disco proto-stella primordiale, quindi il disco protoplanetario, e quindi il disco detriti all'interno di un sistema planetario.
Ma i problemi principali nella nostra comprensione risiedono nel fatto che gli astronomi non hanno ancora effettivamente visto tutti i passaggi di questo processo e non possono provare direttamente che questi primi dischi continuano a formare i pianeti. Ci sono diversi indizi, come quello che si forma nella polvere attorno a blocchi di materiali, simile agli spazi negli anelli di Saturno attorno alle lune.
Negli ultimi 15 anni i dischi protoplanetari sono stati studiati con vari interferometri all'Osservatorio di Keck su Mauna Kea a varie lunghezze d'onda da .87 micron a 7 mm. E negli ultimi cinque anni lo Spitzer Space Telescope ha prestato le sue capacità a infrarossi per approfondire le nostre conoscenze alla nostra attuale comprensione. Ma presto, un nuovo telescopio nell'alto deserto cileno potrebbe fornire la risoluzione necessaria per dare un'occhiata non solo alle lacune nei dischi, ma a una nuova finestra su come i materiali intorno ai pianeti emergenti possano formare lune. L'Aracama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) funzionerà a lunghezze d'onda comprese tra 0,3 e 9,6 millimetri.
Wilner ovviamente non vede l'ora di mettere in funzione le capacità di osservazione di questo array. Previsto per essere completato nel 2012, ALMA contribuirà a colmare le "lacune" delle nostre conoscenze sulla formazione planetaria.
Fonte: presentazione dell'AAS Meeting, con il chiarimento di Chris Lintott
