Saules sistēmas planētas radās no smalkiem starpzvaigžņu puteklīšiem. Sablīvējoties starpzvaigžņu miglājam (kurš vēlāk kļūs par Saules sistēmu), puteklīši pamazām salipa arvien lielāki. Šim procesam turpinoties diskā ap proto-Sauli, tie izauga līdz smilšgraudu, zirņu, pupu, oļu utt. izmēram, līdz lidojošu kalnu izmēra "putekļi" augšanu turpināja, jau pievelkot vielu paši ar savu gravitāciju.
Putekļi protozvaigznes HL Tauri planētas veidojošajā diskā. ALMA (ESO/NAOJ/NRAO).
Puteklīšu salipšanā lielu lomu spēlēja apsarmošana – dažādu gaistošu vielu sasalšana ledus kārtiņā uz puteklīša virsmas. Sarmu veidojošās vielas ir mums labi pazīstamas arī šeit uz Zemes. Tās ir ūdens, metāns – dabasgāze, tvana gāze, oglekļa dioksīds, metanols – koka spirts, kā arī amonjaks – ožamais spirts. Apsarmojuši putekļi bija ķepīgāki un vieglāk salipa, kad tiem gadījās sadurties. Putekļu salipšana bija pirmais solis planētu veidošanās procesā, kas notika diskā ap proto-Sauli. Kaut arī katrs puteklītis ir gaužām niecīgs – mazāks par milimetra tūkstošdaļu – to skaits proto-Saules miglājā bija mērāms vismaz dažos kvatrodeciljonos (1045), bet kopējā masa bija ap 10 Jupiteri. Jebkam, kas notika ar puteklīšiem, bija nozīme planētu rašanās procesā.
"Kaut arī katrs puteklītis ir gaužām niecīgs – mazāks par milimetra tūkstošdaļu – to skaits proto-Saules miglājā bija mērāms vismaz dažos kvatrodeciljonos (1045), bet kopējā masa bija ap 10 Jupiteri," atklāj Ventspils Starptautiskā radioastronomijas centra vadošais pētnieks Juris Kalvāns.
Nesenā teorētiskā pētījumā Ventspils Starptautiskā radioastronomijas centra vadošais pētnieks Juris Kalvāns atklāja, ka ne visi puteklīši bija apsarmojuši. Precīzāk runājot, sarma, ko tie vienlīdzīgi saņēma starpzvaigžņu vidē, proto-Saules apkaimē tika pārdalīta tikai uz pašiem vēsākajiem puteklīšiem. Šādu ledus molekulu pārcelšanos noteica puteklīšu dažādie izmēri un ķīmiskais sastāvs, dēļ kā no proto-Saules nākošais starojums tos sasildīja līdz dažādām temperatūrām. No vieniem puteklīšiem sarma iztvaikoja, lai tūdaļ atkal sasaltu atpakaļ, bet uz tiem puteklīšiem, kuriem vēl bija pietiekami zema temperatūra. Intensīvos proto-Saules starojuma uzplūdos sarma iztvaikoja no visiem puteklīšiem. Šādu periodu ilgums bija no dažiem gadiem līdz vairākiem gadsimtiem. Tiklīdz kā šāds periods beidzās, putekļi atdzisa, sarma atkal izveidojās uz tikai vēsākajiem puteklīšiem, pārējiem neatstājot nekā.
Šī arī ir atklājuma būtība. Ledus diskā koncentrējās tikai uz 10%, vai varbūt pat tikai 1% pašu aukstāko noteikta veida putekļu. Tie izauga pārmērīgi lieli, un kā mikrometru izmēra "milži" peldēja starp sīciņiem, siltākiem puteklīšiem, kuri varēja viegli ieķept lielo putekļu biezajā sarmā. Šādā veidā putekļu augšana notiek ātrāk nekā ar līdzīgu izmēru putekļu salipšanu. Tādējādi niecīgu molekulu un sīku puteklīšu savstarpējai "rēķinu kārtošanai" proto-Saules miglājā un diskā varēja būt liela mēroga efekts – straujš planētu veidošanās sākums. Noskaidrot vai un kā tas patiesībā notika jau ir turpmāku teorētisku simulāciju un eksperimentu uzdevums.
Saite uz žurnālā Astronomy & Astrophysics publicēto pētījumu
Pētījums tika veikts Latvijas Zinātnes padomes Fundamentālo un lietišķo pētījumu projektā “Ledus molekulu desorbcija starpzvaigžņu vidē (DIMD)”, Nr. lzp-2021/1-0076.
