New theory of how planets form finds havens of stability amid turbulence
"This is another way to get a planet started. It marries the two main theories of planet formation," said Richard Durisen, professor of astronomy and chair of that department at Indiana University Bloomington. Durisen is a leader in the use of computers to model planet formation.
Watching his simulations run on a computer monitor, it's easy to imagine looking down from a vantage point in interstellar space and watching the process actually happen.
A green disk of gas swirls around a central star. Eventually, spiral arms of yellow begin to appear within the disk, indicating regions where the gas is becoming denser. Then a few blobs of red appear, at first just hints but then gradually more stable. These red regions are even denser, showing where masses of gas are accumulating that might later become planets.
The turbulent gases and swirling disks are mathematical constructions using hydrodynamics and computer graphics. The computer monitor displays the results of the scientists' calculations as colorful animations.
"These are the disks of gas and dust that astronomers see around most young stars, from which planets form," Durisen explained. "They're like a giant whirlpool swirling around the star in orbit. Our own solar system formed out of such a disk."
Scientists now know of more than 130 planets around other stars, and almost all of them are at least as massive as Jupiter. "Gas giant planets are more common than we could have guessed even 10 years ago," he said. "Nature is pretty good at making these planets."
The key to understanding how planets are made is a phenomenon called gravitational instabilities, according to Durisen. Scientists have long thought that if gas disks around stars are massive enough and cold enough, these instabilities happen, allowing the disk's gravity to overwhelm gas pressure and cause parts of the disk to pull together and form dense clumps, which could become planets.
However, a gravitationally unstable disk is a violent environment. Interactions with other disk material and other clumps can throw a potential planet into the central star or tear it apart completely. If planets are to form in an unstable disk, they need a more protected environment, and Durisen thinks he has found one.
As his simulations run, rings of gas form in the disk at an edge of an unstable region and grow more dense. If solid particles accumulating in a ring quickly migrate to the middle of the ring, the core of a planet could form much faster.
The time factor is important. A major challenge that Durisen and other theorists face is a recent discovery by astronomers that giant gas planets such as Jupiter form fairly quickly by astronomical standards. They have to -- otherwise the gas they need will be gone.
"Astronomers now know that massive disks of gas around young stars tend to go away over a period of a few million years," Durisen said. "So that's the chance to make gas-rich planets. Jupiter and Saturn and the planets that are common around other stars are all gas giants, and those planets have to be made during this few-million-year window when there is still a substantial amount of gas disk around."
This need for speed causes problems for any theory with a leisurely approach to forming planets, such as the core accretion theory that was the standard model until recently.
"In the core accretion theory, the formation of gas giant planets gets started by a process similar to the way planets such as Earth accumulate," Durisen explained. "Solid objects hit each other and stick together and grow in size. If a solid object grows to be about 10 times the mass of Earth, and there's also gas around, it becomes massive enough to grab onto a lot of the gas by gravity. Once that happens, you get rapid growth of a gas giant planet."
The trouble is, it takes a long time to form a solid core that way -- anywhere from about 10 million to 100 million years. The theory may work for Jupiter and Saturn, but not for dozens of planets around other stars. Many of these other planets have several times the mass of Jupiter, and it's very hard to make such enormous planets by core accretion.
The theory that gravitational instabilities by themselves can form gas giant planets was first proposed more than 50 years ago. It's recently been revived because of problems with the core accretion theory. The idea that vast masses of gas suddenly collapse by gravity to form a dense object, perhaps in just a few orbits, certainly fits the available time frame, but it has some problems of its own.
According to the gravitational instability theory, spiral arms form in a gas disk and then break up into clumps that are in different orbits. These clumps survive and grow larger until planets form around them. Durisen sees these clumps in his simulations -- but they don't last long.
"The clumps fly around and shear out and re-form and are destroyed over and over again," he said. "If the gravitational instabilities are strong enough, a spiral arm will break into clumps. The question is, what happens to them?"
Co-authors of the paper are IU doctoral student Kai Cai and two of Durisen's former students: Annie C. Mejia, postdoctoral fellow in the Department of Astronomy, University of Washington; and Megan K. Pickett, associate professor of physics and astronomy, Purdue University Calumet.
Durisen and his research group are supported by NASA's Origins of Solar Systems program.
Click here for more about this subject. -Ed.
En Francais via Google
Nouvelle théorie de la façon dont les planètes forment des asiles de trouvailles de stabilité parmi la turbulence.
BLOOMINGTON, Ind. -- une nouvelle théorie de la façon dont les planètes forment des asiles de trouvailles de stabilité parmi la turbulence violente dans le gaz tourbillonnant qui entoure une jeune étoile. Ces secteurs protégés sont où les planètes peuvent commencer à former sans être détruit. La théorie sera éditée dans l'édition de février du journal Icarus. Les anneaux près du centre de cette simulation peuvent être des secteurs protégés où les planètes peuvent commencer à former autour d'une jeune étoile. CRÉDIT: Courtoisie d'image d'université de l'Indiana. "c'est une autre manière de mettre une planète en route. Elle marie les deux théories principales de formation de planète, "a dit Richard Durisen, professeur d'astronomie et de chaise de ce département à l'université Bloomington de l'Indiana. Durisen est un chef dans l'utilisation des ordinateurs de modeler la formation de planète. Observant sa course de simulations sur un moniteur d'ordinateur, il est facile d'imaginer regarder vers le bas d'une position avantageuse dans l'espace interstellaire et observer le processus réellement se produire. Un disque vert du gaz tourbillonne autour d'une étoile centrale. Par la suite, les bras en spirale du jaune commencent à apparaître dans le disque, indiquant des régions où le gaz devient plus dense. Alors quelques gouttes du rouge apparaissent, aux premiers conseils justes mais puis graduellement plus stable. Ces régions rouges sont encore plus denses, montrant où les masses du gaz s'accumulent qui pourraient plus tard devenir des planètes. Les gaz turbulents et les disques tourbillonnants sont les constructions mathématiques en utilisant l'hydrodynamique et l'infographie. Le moniteur d'ordinateur montre les résultats des calculs des scientifiques en tant qu'animations colorées. "ce sont les disques du gaz et de la poussière que les astronomes voient autour de la plupart des jeunes étoiles, desquelles les planètes forment," Durisen expliqués. "ils sont comme un tourbillon géant tourbillonnant autour de l'étoile en orbite. Notre propre système solaire a formé hors d'un tel disque." Les scientifiques savent maintenant de plus de 130 planètes autour d'autres étoiles, et presque tous sont au moins aussi massifs que Jupiter. "les planètes géantes de gaz sont plus communes que nous pourrions avoir deviné il y a de même 10 ans," il a dit. l'"nature est très bonne à faire ces planètes." La clef à comprendre comment des planètes sont faites est un phénomène appelé les instabilités de la gravité, selon Durisen. Les scientifiques ont une longue pensée qui si les disques de gaz autour des étoiles sont assez massifs et assez froid, ces instabilités se produisent, permettant à la pesanteur du disque d'accabler la pression de gaz et les pièces de cause du disque de rassembler et de former les blocs denses, qui pourraient devenir des planètes. Cependant, un disque gravitationellement instable est un environnement violent. Les interactions avec l'autre matériel de disque et d'autres blocs peuvent jeter une planète potentielle dans l'étoile centrale ou la déchirer à part complètement. Si les planètes doivent former dans un disque instable, elles ont besoin d'un environnement plus protégé, et Durisen pense qu'il a trouvé un. En tant que sa course de simulations, les anneaux du gaz forment dans le disque à un bord d'une région instable et se développent plus denses. Si les particules pleines s'accumulant dans un anneau émigrent rapidement au milieu de l'anneau, le noyau d'une planète pourrait former beaucoup plus rapidement. Le facteur de temps est important. Un défi important que Durisen et d'autres théoriciens relèvent est une découverte récente par des astronomes des planètes de ce gaz de géant telles que la forme de Jupiter assez rapidement par des normes astronomiques. Elles doivent -- autrement le gaz qu'elles ont besoin sera allé. les "astronomes savent maintenant que les disques massifs du gaz autour de jeunes étoiles tendent à partir pendant quelques million d'années," Durisen dit. "ainsi qu'est la chance de faire les planètes gaz-riches. Jupiter et Saturne et les planètes qui sont communes autour d'autres étoiles sont tous les géants de gaz, et ces planètes doivent être faits pendant cette fenêtre d'peu de-million-année quand il y a toujours une quantité substantielle de disque de gaz autour." Ce besoin de vitesse pose des problèmes pour n'importe quelle théorie avec une approche insouciante à former des planètes, telles que la théorie d'augmentation de noyau qui était le modèle standard jusque récemment. "dans la théorie d'augmentation de noyau, la formation des planètes géantes de gaz obtient commencé par un processus semblable à la manière que les planètes telles que la terre s'accumulent," Durisen expliquée. "les objets pleins se frappent et collent ensemble et se développent dans la taille. Si un objet plein devient soyez environ 10 fois la masse de la terre, et il y a également gaz autour, il devient assez massif pour saisir sur beaucoup du gaz par gravitation. Une fois que cela se produit, vous obtenez la croissance rapide d'une planète de géant de gaz." La difficulté est, il prend un bon moment de former un noyau plein de cette façon -- n'importe où d'environ 10 million à 100 millions d'ans. La théorie peut fonctionner pour Jupiter et Saturne, mais pas pour des douzaines de planètes autour d'autres étoiles. Plusieurs de ces autres planètes ont plusieurs fois la masse de Jupiter, et il est très difficile de faire de telles énormes planètes par l'augmentation de noyau. On a la première fois proposé la théorie que les instabilités de la gravité par elles-mêmes peuvent former les planètes géantes de gaz il y a plus de 50 ans. Elle récemment est rétablie en raison des problèmes avec la théorie d'augmentation de noyau. L'idée que les vastes masses du gaz s'effondrent soudainement par gravitation pour former un objet dense, peut-être dans juste quelques orbites, adapte certainement la tranche de temps disponible, mais elle a quelques problèmes de ses propres. Selon la théorie de la gravité d'instabilité, les bras en spirale forment dans un disque de gaz et puis se cassent en les blocs qui sont dans différentes orbites. Ces blocs survivent et se développent plus grands jusqu'à ce que les planètes forment autour d'eux. Durisen voit ces blocs dans ses simulations -- mais ils ne durent pas longtemps. "les blocs volent autour et cisaillent dehors et reforment et sont détruits à plusieurs reprises encore," il a dit. "si les instabilités de la gravité sont assez fortes, un bras en spirale se cassera en blocs. La question est, ce qui arrive à eux?" Les co-auteurs du papier ont étudiant doctoral Kai Eao d'unité internationale et deux ans des anciens étudiants de Durisen: Annie C. Mejia, camarade postdoctoral dans le département de l'astronomie, université de Washington; et Megan K. Pickett, professeur d'associé de la physique et de l'astronomie, université Calumet de Purdue. Durisen et son groupe de recherche sont soutenus par Origins de NASA's de programme système solaire.
Click ici pour plus au sujet de ce sujet. - Ed.
Auf Deutsch (verwenden von Google)
Neue Theorie von, wie Planeten Entdeckunghäfen der Stabilität unter Turbulenz.
BLOOMINGTON bilden, Ind. -- eine neue heorie von, wie Planeten Entdeckunghäfen der Stabilität unter heftiger Turbulenz im wirbelnden Gas bilden, das einen jungen Stern umgibt. Diese geschützten Bereiche sind, wo Planeten anfangen können, sich zu bilden, ohne zerstört zu werden. Die Theorie wird in der Februarausgabe des Journals Icarus veröffentlicht. Die Ringe nahe der Mitte dieser Simulation können geschützte Bereiche sein, in denen Planeten beginnen können, sich um einen jungen Stern zu bilden. GUTSCHRIFT: Bildhöflichkeit der Indianauniversität. "dieses ist eine andere Weise, einen Planeten zu erhalten begonnen. Es verbindet die zwei Haupttheorien der Planetenanordnung, "sagte Richard Durisen, Professor von Astronomie und Stuhl dieser Abteilung an der Indianauniversität Bloomington. Durisen ist ein Führer im Gebrauch der Computer, Planetenanordnung zu modellieren. Seinen Simulationslauf auf einem Computermonitor aufpassend, ist es einfach sich unten, von einem günstigen Punkt im interstellar Raum zu schauen und den Prozeß wirklich aufzupassen vorzustellen zu geschehen. Eine grüne Scheibe des Gases wirbelt um einen zentralen Stern. Schließlich fangen gewundene Arme des Gelbs an, innerhalb der Scheibe zu erscheinen und zeigen Regionen an, in denen das Gas dichter wird. Dann erscheinen einige Blobs des Rotes, an den ersten geraden Tips aber dann stufenweise beständiger. Diese roten Regionen sind sogar dichter und zeigen, wo Massen des Gases ansammeln, die Planeten später werden konnten. Die turbulenten Gase und die wirbelnden Scheiben sind mathematische Aufbauten mit Hydrodynamik und Computergraphiken. Der Computermonitor zeigt die Resultate der Berechnungen der Wissenschaftler als bunte Animations an. "diese sind die Scheiben des Gases und des Staubes, die Astronomen um die meisten jungen Sterne sehen, von denen Planeten sich bilden," Durisen erklärt. "sie sind wie ein riesiger Strudel, der um den Stern in der Bahn wirbelt. Unser eigenes Solarsystem gebildet aus solch einer Scheibe heraus.", Wissenschaftler wissen jetzt von mehr als 130 Planeten um andere Sterne, und fast alle sind mindestens so massiv wie Jupiter. "riesige Planeten vor des Gases sind allgemeiner, als wir gleichmäßigen 10 Jahren geschätzt haben könnten," sagte er. "Natur ist hübsches gutes am Bilden dieser Planeten.", Der Schlüssel zum Verstehen, wie Planeten gebildet werden, ist ein Phänomen, das Gravitationsinstabilitäten, entsprechend Durisen genannt wird. Wissenschaftler haben langen Gedanken, der, wenn Gasscheiben um Sterne genug und Kälte genug massiv sind, diese Instabilitäten geschehen und die Schwerkraft der Scheibe Gasdruck und Ursachenteile der Scheibe überwältigen lassen, zusammen zu ziehen und dichte Büschel zu bilden, die Planeten werden konnten. Jedoch ist eine Gravitations- instabile Scheibe ein heftiges Klima. Abhängigkeiten mit anderem Scheibenmaterial und anderen Büscheln können einen möglichen Planeten in den zentralen Stern werfen oder ihn auseinander vollständig heftig zerreißen. Wenn Planeten sich in einer instabilen Scheibe bilden sollen, benötigen sie ein geschütztes Klima, und Durisen denkt, daß er ein gefunden hat. Als sein Simulationslauf bilden sich Ringe des Gases in der Scheibe an einem Rand einer instabilen Region und wachsen dichter. Wenn die festen Partikel, die in einem Ring ansammeln schnell, zur Mitte des Ringes abwandern, könnte der Kern eines Planeten viel schneller sich bilden. Der Zeitfaktor ist wichtig. Eine Hauptherausforderung, die Durisen und andere Theoretiker gegenüberstellen, ist eine Neuentdeckung durch Astronomen Planeten dieses Riesegases wie Jupiterform ziemlich schnell durch astronomische Standards. Sie müssen -- anders wird das Gas, das sie benötigen, gegangen. "Astronomen wissen jetzt, daß massive Scheiben des Gases um junge Sterne neigen, über eine Zeitdauer von einigen Million Jahren wegzugehen," gesagtes Durisen. "so, daß die Wahrscheinlichkeit, Gas-reiche Planeten zu bilden ist. Jupiter und Saturn und die Planeten, die um andere Sterne allgemein sind, sind alle Gasriesen und jene Planeten müssen während dieses Wenig-Millionjahr-Fensters gebildet werden, wenn es gibt noch eine erhebliche Menge der Gasscheibe herum.", Diese Notwendigkeit an der Geschwindigkeit verursacht Probleme für jede mögliche Theorie mit einer leisurely Annäherung zur Formung der Planeten, wie die Kernzunahmetheorie, die das Standardmodell bis vor kurzem war. "in der Kernzunahmetheorie, erhält die Anordnung der riesigen Planeten des Gases begonnen durch einen Prozeß, der der Weise ähnlich ist, die, Planeten wie Masse ansammeln," Durisen erklärt. "feste Gegenstände schlagen sich und haften zusammen und wachsen in der Größe. Wenn ein fester Gegenstand sich entwickelt, seien Sie ungefähr 10 mal die Masse von Masse, und es gibt auch Gas herum, es wird massiv genug, um auf eine Menge Gas durch Schwerkraft zu ergreifen. Sobald das geschieht, erhalten Sie schnelles Wachstum eines Gasrieseplaneten.", Die Mühe ist, es dauert eine lange Zeit, einen festen Kern so -- überall von ungefähr 10 Million bis 100 Million Jahren zu bilden. Die Theorie kann für Jupiter und Saturn, aber nicht für Dutzende Planeten um andere Sterne arbeiten. Viele dieser anderen Planeten haben mehrmals die Masse von Jupiter, und es ist sehr hart, solche enorme Planeten durch Kernzunahme zu bilden. Die Theorie, daß Gravitationsinstabilitäten durch selbst riesige Planeten, vor des Gases bilden können wurde zuerst mehr als 50 Jahren vorgeschlagen. Sie wird vor kurzem wegen der Probleme mit der Kernzunahmetheorie wieder belebt. Die Idee, daß beträchtliche Massen des Gases plötzlich durch Schwerkraft einstürzen, um einen dichten Gegenstand zu bilden, möglicherweise in gerade einigen Bahnen, paßt zweifellos den vorhandenen Zeitrahmen, aber sie hat einige Probleme von seinen Selbst. Entsprechend der Gravitationsinstabilitättheorie bilden sich gewundene Arme in einer Gasscheibe und zerbrechen dann in Büschel, die in den unterschiedlichen Bahnen sind. Diese Büschel überleben und wachsen größer, bis Planeten um sie sich bilden. Durisen sieht diese Büschel in seinen Simulationen -- aber sie dauern nicht lang. "die Büschel fliegen herum und scheren heraus und verbessern und werden über und über wieder zerstört," sagte er. "wenn die Gravitationsinstabilitäten genug stark sind, bricht ein gewundener Arm in Büschel. Die Frage ist, was geschieht ihnen?", Co-Autoren des Papiers sind IU-Doktorkursteilnehmer Kai Cai und zwei von Durisens ehemaligen Kursteilnehmern: Annie C. Mejia, postdoctoral Gefährte in der Abteilung von Astronomie, Universität von Washington; und Megan K. Pickett, Teilnehmerprofessor von Physik und von Astronomie, Universität Calumet Purdue. Durisen und seine Forschungsgruppe werden von Origins NASAs des Solarsystemprogramm gestützt.
Click hier für mehr über dieses Thema. - Ed.
In Italiano usando Google
Nuova teoria di come i pianeti formano i porti dei ritrovamenti di stabilità in mezzo di turbolenza
BLOOMINGTON, Ind. -- una nuova teoria di come i pianeti formano i porti dei ritrovamenti di stabilità in mezzo di turbolenza violenta nel gas di turbine che circonda una stella giovane. Queste zone protette sono dove i pianeti possono cominciare a formare senza essere distrutto. La teoria sarà pubblicata nell'edizione di febbraio del giornale Icarus. Gli anelli vicino al centro di questa simulazione possono essere zone protette dove i pianeti possono cominciare formare intorno ad una stella giovane. ACCREDITAMENTO: Cortesia di immagine dell'università dell'Indiana. "questo è un altro senso ottenere un pianeta iniziato. Sposa le due teorie principali di formazione del pianeta, "ha detto Richard Durisen, professore di astronomia e della sedia di quel reparto all'università Bloomington dell'Indiana. Durisen è una guida nell'uso dei calcolatori modellare la formazione del pianeta. Guardando il suo funzionamento di simulazioni su un video del calcolatore, è facile da immaginare osservare giù da una posizione di vantaggio nello spazio interstellar e guardare il processo realmente accadere. Un disc verde di gas turbina intorno ad una stella centrale. Finalmente, i bracci a spirale del colore giallo cominciano a comparire all'interno del disc, indicante le regioni dove il gas sta diventando più denso. Allora alcuni blobs di colore rosso compaiono gradualmente, ai primi suggerimenti giusti ma allora più stabile. Queste regioni rosse sono ancora più dense, mostrando dove le masse di gas stanno accumulandosi che potrebbero più successivamente transformarsi in in pianeti. I gas turbolenti ed i disc di turbine sono costruzioni matematiche usando l'idrodinamica ed i grafici del calcolatore. Il video del calcolatore visualizza i risultati dei calcoli degli scienziati come animazioni colorful. "questi sono i disc di gas e di polvere che gli astronomi vedono intorno alla maggior parte delle stelle giovani, da cui i pianeti formano," Durisen spiegati. "sono come un mulinello gigante che turbina intorno alla stella in orbita. Il nostro proprio sistema solare ha formato da un tal disc." Gli scienziati ora sanno di più di 130 pianeti intorno ad altre stelle e quasi tutti sono almeno voluminosi quanto Jupiter. "i pianeti giganti del gas sono più comuni di potremmo indovinare i persino 10 anni fa," ha detto. "la natura è buono grazioso a fare questi pianeti." La chiave a capire come i pianeti sono fatti è un fenomeno denominato instabilità gravitazionali, secondo Durisen. Gli scienziati hanno pensiero lungo che se i disc del gas intorno alle stelle sono abbastanza voluminosi e freddo abbastanza, queste instabilità accade, permettendo che la gravità del disc soprafaccia la pressione del gas e le parti di causa del disc tirare insieme e formare i gruppi densi, in grado di transformarsi in in pianeti. Tuttavia, un disc gravitazionale instabile è un ambiente violento. Le interazioni con l'altro materiale del disc ed altri gruppi possono gettare un pianeta potenziale nella stella centrale o strapparle a parte completamente. Se i pianeti devono formare in un disc instabile, hanno bisogno di un ambiente protetto e Durisen pensa che abbia trovato uno. Come suo funzionamento di simulazioni, gli anelli di gas formano nel disc ad un bordo di una regione instabile e si sviluppano più densi. Se le particelle solide che si accumulano in un anello migrano rapidamente alla metà dell'anello, il nucleo di un pianeta potrebbe formare molto più velocemente. Il fattore temporale è importante. Una sfida importante che Durisen ed altri teorici affrontano è ragionevolmente rapidamente una scoperta recente dagli astronomi pianeti di quel gas del gigante quale la forma del Jupiter dai campioni astronomici. Devono -- al contrario il gas che hanno bisogno di sarà andato. "gli astronomi ora conoscono che i disc voluminosi di gas intorno alle stelle giovani tendono ad andare via durante alcuni milione anni," Durisen detto. "così che è la probabilità fare i pianeti gas-ricchi. Jupiter e Saturno ed i pianeti che sono comuni intorno ad altre stelle sono tutti i giganti del gas e quei pianeti devono essere fatti durante questa finestra di poco-milione-anno quando ci è ancora una quantità notevole di disc del gas intorno." Questa esigenza di velocità causa i problemi per tutta la teoria con un metodo leisurely a formare i pianeti, quale la teoria di accrescimento di nucleo che era il modello standard fino a poco tempo fa. "nella teoria di accrescimento di nucleo, la formazione dei pianeti giganti del gas ottiene cominciato da un processo simile al senso ch'i pianeti quale terra si accumulano," Durisen spiegata. "gli oggetti solidi si colpiscono ed attaccano insieme e si sviluppano nel formato. Se un oggetto solido diventa sia circa 10 volte la massa di terra e ci è inoltre gas intorno, esso diventa abbastanza voluminoso per afferrare su a.lot del gas per gravità. Una volta che quello accade, ottenete lo sviluppo veloce di un pianeta del gigante del gas." La difficoltà è, esso occorre molto tempo formare un nucleo solido quel senso -- dovunque da circa 10 milione - 100 milione anni. La teoria può funzionare per Jupiter e Saturno, ma non per le dozzine dei pianeti intorno ad altre stelle. Molti di questi altri pianeti hanno parecchie volte la massa di Jupiter ed è molto duro fare tali pianeti enormi tramite l'accrescimento di nucleo. La teoria che le instabilità gravitazionali da soli possono formare i pianeti giganti del gas in primo luogo è stata proposta più di 50 anni fa. Recentemente è fatta rivivere a causa dei problemi con la teoria di accrescimento di nucleo. L'idea che le masse ampie di gas sprofondano improvvisamente per gravità per formare un oggetto denso, forse appena in alcune orbite, certamente misura la struttura di tempo disponibile, ma ha alcuni problemi dei relativi propri. Secondo la teoria gravitazionale di instabilità, i bracci a spirale formano in un disc del gas ed allora si rompono in su nei gruppi che sono nelle orbite differenti. Questi gruppi sopravvivono e si sviluppano più grandi fino a che i pianeti non formino intorno loro. Durisen vede questi gruppi nelle sue simulazioni -- ma non durano lungamente. "i gruppi volano intorno e tosano fuori e riformano e sono distrutti ripetutamente ancora," ha detto. "se le instabilità gravitazionali sono abbastanza forti, un braccio a spirale si romperà nei gruppi. La domanda è, che cosa accade loro?" I co-author della carta sono allievo di laurea Kai Cai di IU e due degli ex studenti del Durisen: Annie C. Mejia, collega postdoctoral nel reparto di astronomia, università di Washington; e Megan K. Pickett, professore del socio di fisica e di astronomia, università Calumet di Purdue. Durisen ed il suo gruppo di ricerca sono sostenuti da Origins della NASA del programma di sistemi solari.
Click qui per più circa questo oggetto. - Ed.
Watching his simulations run on a computer monitor, it's easy to imagine looking down from a vantage point in interstellar space and watching the process actually happen.
A green disk of gas swirls around a central star. Eventually, spiral arms of yellow begin to appear within the disk, indicating regions where the gas is becoming denser. Then a few blobs of red appear, at first just hints but then gradually more stable. These red regions are even denser, showing where masses of gas are accumulating that might later become planets.
The turbulent gases and swirling disks are mathematical constructions using hydrodynamics and computer graphics. The computer monitor displays the results of the scientists' calculations as colorful animations.
"These are the disks of gas and dust that astronomers see around most young stars, from which planets form," Durisen explained. "They're like a giant whirlpool swirling around the star in orbit. Our own solar system formed out of such a disk."
Scientists now know of more than 130 planets around other stars, and almost all of them are at least as massive as Jupiter. "Gas giant planets are more common than we could have guessed even 10 years ago," he said. "Nature is pretty good at making these planets."
The key to understanding how planets are made is a phenomenon called gravitational instabilities, according to Durisen. Scientists have long thought that if gas disks around stars are massive enough and cold enough, these instabilities happen, allowing the disk's gravity to overwhelm gas pressure and cause parts of the disk to pull together and form dense clumps, which could become planets.
However, a gravitationally unstable disk is a violent environment. Interactions with other disk material and other clumps can throw a potential planet into the central star or tear it apart completely. If planets are to form in an unstable disk, they need a more protected environment, and Durisen thinks he has found one.
As his simulations run, rings of gas form in the disk at an edge of an unstable region and grow more dense. If solid particles accumulating in a ring quickly migrate to the middle of the ring, the core of a planet could form much faster.
The time factor is important. A major challenge that Durisen and other theorists face is a recent discovery by astronomers that giant gas planets such as Jupiter form fairly quickly by astronomical standards. They have to -- otherwise the gas they need will be gone.
"Astronomers now know that massive disks of gas around young stars tend to go away over a period of a few million years," Durisen said. "So that's the chance to make gas-rich planets. Jupiter and Saturn and the planets that are common around other stars are all gas giants, and those planets have to be made during this few-million-year window when there is still a substantial amount of gas disk around."
This need for speed causes problems for any theory with a leisurely approach to forming planets, such as the core accretion theory that was the standard model until recently.
"In the core accretion theory, the formation of gas giant planets gets started by a process similar to the way planets such as Earth accumulate," Durisen explained. "Solid objects hit each other and stick together and grow in size. If a solid object grows to be about 10 times the mass of Earth, and there's also gas around, it becomes massive enough to grab onto a lot of the gas by gravity. Once that happens, you get rapid growth of a gas giant planet."
The trouble is, it takes a long time to form a solid core that way -- anywhere from about 10 million to 100 million years. The theory may work for Jupiter and Saturn, but not for dozens of planets around other stars. Many of these other planets have several times the mass of Jupiter, and it's very hard to make such enormous planets by core accretion.
The theory that gravitational instabilities by themselves can form gas giant planets was first proposed more than 50 years ago. It's recently been revived because of problems with the core accretion theory. The idea that vast masses of gas suddenly collapse by gravity to form a dense object, perhaps in just a few orbits, certainly fits the available time frame, but it has some problems of its own.
According to the gravitational instability theory, spiral arms form in a gas disk and then break up into clumps that are in different orbits. These clumps survive and grow larger until planets form around them. Durisen sees these clumps in his simulations -- but they don't last long.
"The clumps fly around and shear out and re-form and are destroyed over and over again," he said. "If the gravitational instabilities are strong enough, a spiral arm will break into clumps. The question is, what happens to them?"
Co-authors of the paper are IU doctoral student Kai Cai and two of Durisen's former students: Annie C. Mejia, postdoctoral fellow in the Department of Astronomy, University of Washington; and Megan K. Pickett, associate professor of physics and astronomy, Purdue University Calumet.
Durisen and his research group are supported by NASA's Origins of Solar Systems program.
Click here for more about this subject. -Ed.
En Francais via Google
Nouvelle théorie de la façon dont les planètes forment des asiles de trouvailles de stabilité parmi la turbulence.
BLOOMINGTON, Ind. -- une nouvelle théorie de la façon dont les planètes forment des asiles de trouvailles de stabilité parmi la turbulence violente dans le gaz tourbillonnant qui entoure une jeune étoile. Ces secteurs protégés sont où les planètes peuvent commencer à former sans être détruit. La théorie sera éditée dans l'édition de février du journal Icarus. Les anneaux près du centre de cette simulation peuvent être des secteurs protégés où les planètes peuvent commencer à former autour d'une jeune étoile. CRÉDIT: Courtoisie d'image d'université de l'Indiana. "c'est une autre manière de mettre une planète en route. Elle marie les deux théories principales de formation de planète, "a dit Richard Durisen, professeur d'astronomie et de chaise de ce département à l'université Bloomington de l'Indiana. Durisen est un chef dans l'utilisation des ordinateurs de modeler la formation de planète. Observant sa course de simulations sur un moniteur d'ordinateur, il est facile d'imaginer regarder vers le bas d'une position avantageuse dans l'espace interstellaire et observer le processus réellement se produire. Un disque vert du gaz tourbillonne autour d'une étoile centrale. Par la suite, les bras en spirale du jaune commencent à apparaître dans le disque, indiquant des régions où le gaz devient plus dense. Alors quelques gouttes du rouge apparaissent, aux premiers conseils justes mais puis graduellement plus stable. Ces régions rouges sont encore plus denses, montrant où les masses du gaz s'accumulent qui pourraient plus tard devenir des planètes. Les gaz turbulents et les disques tourbillonnants sont les constructions mathématiques en utilisant l'hydrodynamique et l'infographie. Le moniteur d'ordinateur montre les résultats des calculs des scientifiques en tant qu'animations colorées. "ce sont les disques du gaz et de la poussière que les astronomes voient autour de la plupart des jeunes étoiles, desquelles les planètes forment," Durisen expliqués. "ils sont comme un tourbillon géant tourbillonnant autour de l'étoile en orbite. Notre propre système solaire a formé hors d'un tel disque." Les scientifiques savent maintenant de plus de 130 planètes autour d'autres étoiles, et presque tous sont au moins aussi massifs que Jupiter. "les planètes géantes de gaz sont plus communes que nous pourrions avoir deviné il y a de même 10 ans," il a dit. l'"nature est très bonne à faire ces planètes." La clef à comprendre comment des planètes sont faites est un phénomène appelé les instabilités de la gravité, selon Durisen. Les scientifiques ont une longue pensée qui si les disques de gaz autour des étoiles sont assez massifs et assez froid, ces instabilités se produisent, permettant à la pesanteur du disque d'accabler la pression de gaz et les pièces de cause du disque de rassembler et de former les blocs denses, qui pourraient devenir des planètes. Cependant, un disque gravitationellement instable est un environnement violent. Les interactions avec l'autre matériel de disque et d'autres blocs peuvent jeter une planète potentielle dans l'étoile centrale ou la déchirer à part complètement. Si les planètes doivent former dans un disque instable, elles ont besoin d'un environnement plus protégé, et Durisen pense qu'il a trouvé un. En tant que sa course de simulations, les anneaux du gaz forment dans le disque à un bord d'une région instable et se développent plus denses. Si les particules pleines s'accumulant dans un anneau émigrent rapidement au milieu de l'anneau, le noyau d'une planète pourrait former beaucoup plus rapidement. Le facteur de temps est important. Un défi important que Durisen et d'autres théoriciens relèvent est une découverte récente par des astronomes des planètes de ce gaz de géant telles que la forme de Jupiter assez rapidement par des normes astronomiques. Elles doivent -- autrement le gaz qu'elles ont besoin sera allé. les "astronomes savent maintenant que les disques massifs du gaz autour de jeunes étoiles tendent à partir pendant quelques million d'années," Durisen dit. "ainsi qu'est la chance de faire les planètes gaz-riches. Jupiter et Saturne et les planètes qui sont communes autour d'autres étoiles sont tous les géants de gaz, et ces planètes doivent être faits pendant cette fenêtre d'peu de-million-année quand il y a toujours une quantité substantielle de disque de gaz autour." Ce besoin de vitesse pose des problèmes pour n'importe quelle théorie avec une approche insouciante à former des planètes, telles que la théorie d'augmentation de noyau qui était le modèle standard jusque récemment. "dans la théorie d'augmentation de noyau, la formation des planètes géantes de gaz obtient commencé par un processus semblable à la manière que les planètes telles que la terre s'accumulent," Durisen expliquée. "les objets pleins se frappent et collent ensemble et se développent dans la taille. Si un objet plein devient soyez environ 10 fois la masse de la terre, et il y a également gaz autour, il devient assez massif pour saisir sur beaucoup du gaz par gravitation. Une fois que cela se produit, vous obtenez la croissance rapide d'une planète de géant de gaz." La difficulté est, il prend un bon moment de former un noyau plein de cette façon -- n'importe où d'environ 10 million à 100 millions d'ans. La théorie peut fonctionner pour Jupiter et Saturne, mais pas pour des douzaines de planètes autour d'autres étoiles. Plusieurs de ces autres planètes ont plusieurs fois la masse de Jupiter, et il est très difficile de faire de telles énormes planètes par l'augmentation de noyau. On a la première fois proposé la théorie que les instabilités de la gravité par elles-mêmes peuvent former les planètes géantes de gaz il y a plus de 50 ans. Elle récemment est rétablie en raison des problèmes avec la théorie d'augmentation de noyau. L'idée que les vastes masses du gaz s'effondrent soudainement par gravitation pour former un objet dense, peut-être dans juste quelques orbites, adapte certainement la tranche de temps disponible, mais elle a quelques problèmes de ses propres. Selon la théorie de la gravité d'instabilité, les bras en spirale forment dans un disque de gaz et puis se cassent en les blocs qui sont dans différentes orbites. Ces blocs survivent et se développent plus grands jusqu'à ce que les planètes forment autour d'eux. Durisen voit ces blocs dans ses simulations -- mais ils ne durent pas longtemps. "les blocs volent autour et cisaillent dehors et reforment et sont détruits à plusieurs reprises encore," il a dit. "si les instabilités de la gravité sont assez fortes, un bras en spirale se cassera en blocs. La question est, ce qui arrive à eux?" Les co-auteurs du papier ont étudiant doctoral Kai Eao d'unité internationale et deux ans des anciens étudiants de Durisen: Annie C. Mejia, camarade postdoctoral dans le département de l'astronomie, université de Washington; et Megan K. Pickett, professeur d'associé de la physique et de l'astronomie, université Calumet de Purdue. Durisen et son groupe de recherche sont soutenus par Origins de NASA's de programme système solaire.
Click ici pour plus au sujet de ce sujet. - Ed.
Auf Deutsch (verwenden von Google)
Neue Theorie von, wie Planeten Entdeckunghäfen der Stabilität unter Turbulenz.
BLOOMINGTON bilden, Ind. -- eine neue heorie von, wie Planeten Entdeckunghäfen der Stabilität unter heftiger Turbulenz im wirbelnden Gas bilden, das einen jungen Stern umgibt. Diese geschützten Bereiche sind, wo Planeten anfangen können, sich zu bilden, ohne zerstört zu werden. Die Theorie wird in der Februarausgabe des Journals Icarus veröffentlicht. Die Ringe nahe der Mitte dieser Simulation können geschützte Bereiche sein, in denen Planeten beginnen können, sich um einen jungen Stern zu bilden. GUTSCHRIFT: Bildhöflichkeit der Indianauniversität. "dieses ist eine andere Weise, einen Planeten zu erhalten begonnen. Es verbindet die zwei Haupttheorien der Planetenanordnung, "sagte Richard Durisen, Professor von Astronomie und Stuhl dieser Abteilung an der Indianauniversität Bloomington. Durisen ist ein Führer im Gebrauch der Computer, Planetenanordnung zu modellieren. Seinen Simulationslauf auf einem Computermonitor aufpassend, ist es einfach sich unten, von einem günstigen Punkt im interstellar Raum zu schauen und den Prozeß wirklich aufzupassen vorzustellen zu geschehen. Eine grüne Scheibe des Gases wirbelt um einen zentralen Stern. Schließlich fangen gewundene Arme des Gelbs an, innerhalb der Scheibe zu erscheinen und zeigen Regionen an, in denen das Gas dichter wird. Dann erscheinen einige Blobs des Rotes, an den ersten geraden Tips aber dann stufenweise beständiger. Diese roten Regionen sind sogar dichter und zeigen, wo Massen des Gases ansammeln, die Planeten später werden konnten. Die turbulenten Gase und die wirbelnden Scheiben sind mathematische Aufbauten mit Hydrodynamik und Computergraphiken. Der Computermonitor zeigt die Resultate der Berechnungen der Wissenschaftler als bunte Animations an. "diese sind die Scheiben des Gases und des Staubes, die Astronomen um die meisten jungen Sterne sehen, von denen Planeten sich bilden," Durisen erklärt. "sie sind wie ein riesiger Strudel, der um den Stern in der Bahn wirbelt. Unser eigenes Solarsystem gebildet aus solch einer Scheibe heraus.", Wissenschaftler wissen jetzt von mehr als 130 Planeten um andere Sterne, und fast alle sind mindestens so massiv wie Jupiter. "riesige Planeten vor des Gases sind allgemeiner, als wir gleichmäßigen 10 Jahren geschätzt haben könnten," sagte er. "Natur ist hübsches gutes am Bilden dieser Planeten.", Der Schlüssel zum Verstehen, wie Planeten gebildet werden, ist ein Phänomen, das Gravitationsinstabilitäten, entsprechend Durisen genannt wird. Wissenschaftler haben langen Gedanken, der, wenn Gasscheiben um Sterne genug und Kälte genug massiv sind, diese Instabilitäten geschehen und die Schwerkraft der Scheibe Gasdruck und Ursachenteile der Scheibe überwältigen lassen, zusammen zu ziehen und dichte Büschel zu bilden, die Planeten werden konnten. Jedoch ist eine Gravitations- instabile Scheibe ein heftiges Klima. Abhängigkeiten mit anderem Scheibenmaterial und anderen Büscheln können einen möglichen Planeten in den zentralen Stern werfen oder ihn auseinander vollständig heftig zerreißen. Wenn Planeten sich in einer instabilen Scheibe bilden sollen, benötigen sie ein geschütztes Klima, und Durisen denkt, daß er ein gefunden hat. Als sein Simulationslauf bilden sich Ringe des Gases in der Scheibe an einem Rand einer instabilen Region und wachsen dichter. Wenn die festen Partikel, die in einem Ring ansammeln schnell, zur Mitte des Ringes abwandern, könnte der Kern eines Planeten viel schneller sich bilden. Der Zeitfaktor ist wichtig. Eine Hauptherausforderung, die Durisen und andere Theoretiker gegenüberstellen, ist eine Neuentdeckung durch Astronomen Planeten dieses Riesegases wie Jupiterform ziemlich schnell durch astronomische Standards. Sie müssen -- anders wird das Gas, das sie benötigen, gegangen. "Astronomen wissen jetzt, daß massive Scheiben des Gases um junge Sterne neigen, über eine Zeitdauer von einigen Million Jahren wegzugehen," gesagtes Durisen. "so, daß die Wahrscheinlichkeit, Gas-reiche Planeten zu bilden ist. Jupiter und Saturn und die Planeten, die um andere Sterne allgemein sind, sind alle Gasriesen und jene Planeten müssen während dieses Wenig-Millionjahr-Fensters gebildet werden, wenn es gibt noch eine erhebliche Menge der Gasscheibe herum.", Diese Notwendigkeit an der Geschwindigkeit verursacht Probleme für jede mögliche Theorie mit einer leisurely Annäherung zur Formung der Planeten, wie die Kernzunahmetheorie, die das Standardmodell bis vor kurzem war. "in der Kernzunahmetheorie, erhält die Anordnung der riesigen Planeten des Gases begonnen durch einen Prozeß, der der Weise ähnlich ist, die, Planeten wie Masse ansammeln," Durisen erklärt. "feste Gegenstände schlagen sich und haften zusammen und wachsen in der Größe. Wenn ein fester Gegenstand sich entwickelt, seien Sie ungefähr 10 mal die Masse von Masse, und es gibt auch Gas herum, es wird massiv genug, um auf eine Menge Gas durch Schwerkraft zu ergreifen. Sobald das geschieht, erhalten Sie schnelles Wachstum eines Gasrieseplaneten.", Die Mühe ist, es dauert eine lange Zeit, einen festen Kern so -- überall von ungefähr 10 Million bis 100 Million Jahren zu bilden. Die Theorie kann für Jupiter und Saturn, aber nicht für Dutzende Planeten um andere Sterne arbeiten. Viele dieser anderen Planeten haben mehrmals die Masse von Jupiter, und es ist sehr hart, solche enorme Planeten durch Kernzunahme zu bilden. Die Theorie, daß Gravitationsinstabilitäten durch selbst riesige Planeten, vor des Gases bilden können wurde zuerst mehr als 50 Jahren vorgeschlagen. Sie wird vor kurzem wegen der Probleme mit der Kernzunahmetheorie wieder belebt. Die Idee, daß beträchtliche Massen des Gases plötzlich durch Schwerkraft einstürzen, um einen dichten Gegenstand zu bilden, möglicherweise in gerade einigen Bahnen, paßt zweifellos den vorhandenen Zeitrahmen, aber sie hat einige Probleme von seinen Selbst. Entsprechend der Gravitationsinstabilitättheorie bilden sich gewundene Arme in einer Gasscheibe und zerbrechen dann in Büschel, die in den unterschiedlichen Bahnen sind. Diese Büschel überleben und wachsen größer, bis Planeten um sie sich bilden. Durisen sieht diese Büschel in seinen Simulationen -- aber sie dauern nicht lang. "die Büschel fliegen herum und scheren heraus und verbessern und werden über und über wieder zerstört," sagte er. "wenn die Gravitationsinstabilitäten genug stark sind, bricht ein gewundener Arm in Büschel. Die Frage ist, was geschieht ihnen?", Co-Autoren des Papiers sind IU-Doktorkursteilnehmer Kai Cai und zwei von Durisens ehemaligen Kursteilnehmern: Annie C. Mejia, postdoctoral Gefährte in der Abteilung von Astronomie, Universität von Washington; und Megan K. Pickett, Teilnehmerprofessor von Physik und von Astronomie, Universität Calumet Purdue. Durisen und seine Forschungsgruppe werden von Origins NASAs des Solarsystemprogramm gestützt.
Click hier für mehr über dieses Thema. - Ed.
In Italiano usando Google
Nuova teoria di come i pianeti formano i porti dei ritrovamenti di stabilità in mezzo di turbolenza
BLOOMINGTON, Ind. -- una nuova teoria di come i pianeti formano i porti dei ritrovamenti di stabilità in mezzo di turbolenza violenta nel gas di turbine che circonda una stella giovane. Queste zone protette sono dove i pianeti possono cominciare a formare senza essere distrutto. La teoria sarà pubblicata nell'edizione di febbraio del giornale Icarus. Gli anelli vicino al centro di questa simulazione possono essere zone protette dove i pianeti possono cominciare formare intorno ad una stella giovane. ACCREDITAMENTO: Cortesia di immagine dell'università dell'Indiana. "questo è un altro senso ottenere un pianeta iniziato. Sposa le due teorie principali di formazione del pianeta, "ha detto Richard Durisen, professore di astronomia e della sedia di quel reparto all'università Bloomington dell'Indiana. Durisen è una guida nell'uso dei calcolatori modellare la formazione del pianeta. Guardando il suo funzionamento di simulazioni su un video del calcolatore, è facile da immaginare osservare giù da una posizione di vantaggio nello spazio interstellar e guardare il processo realmente accadere. Un disc verde di gas turbina intorno ad una stella centrale. Finalmente, i bracci a spirale del colore giallo cominciano a comparire all'interno del disc, indicante le regioni dove il gas sta diventando più denso. Allora alcuni blobs di colore rosso compaiono gradualmente, ai primi suggerimenti giusti ma allora più stabile. Queste regioni rosse sono ancora più dense, mostrando dove le masse di gas stanno accumulandosi che potrebbero più successivamente transformarsi in in pianeti. I gas turbolenti ed i disc di turbine sono costruzioni matematiche usando l'idrodinamica ed i grafici del calcolatore. Il video del calcolatore visualizza i risultati dei calcoli degli scienziati come animazioni colorful. "questi sono i disc di gas e di polvere che gli astronomi vedono intorno alla maggior parte delle stelle giovani, da cui i pianeti formano," Durisen spiegati. "sono come un mulinello gigante che turbina intorno alla stella in orbita. Il nostro proprio sistema solare ha formato da un tal disc." Gli scienziati ora sanno di più di 130 pianeti intorno ad altre stelle e quasi tutti sono almeno voluminosi quanto Jupiter. "i pianeti giganti del gas sono più comuni di potremmo indovinare i persino 10 anni fa," ha detto. "la natura è buono grazioso a fare questi pianeti." La chiave a capire come i pianeti sono fatti è un fenomeno denominato instabilità gravitazionali, secondo Durisen. Gli scienziati hanno pensiero lungo che se i disc del gas intorno alle stelle sono abbastanza voluminosi e freddo abbastanza, queste instabilità accade, permettendo che la gravità del disc soprafaccia la pressione del gas e le parti di causa del disc tirare insieme e formare i gruppi densi, in grado di transformarsi in in pianeti. Tuttavia, un disc gravitazionale instabile è un ambiente violento. Le interazioni con l'altro materiale del disc ed altri gruppi possono gettare un pianeta potenziale nella stella centrale o strapparle a parte completamente. Se i pianeti devono formare in un disc instabile, hanno bisogno di un ambiente protetto e Durisen pensa che abbia trovato uno. Come suo funzionamento di simulazioni, gli anelli di gas formano nel disc ad un bordo di una regione instabile e si sviluppano più densi. Se le particelle solide che si accumulano in un anello migrano rapidamente alla metà dell'anello, il nucleo di un pianeta potrebbe formare molto più velocemente. Il fattore temporale è importante. Una sfida importante che Durisen ed altri teorici affrontano è ragionevolmente rapidamente una scoperta recente dagli astronomi pianeti di quel gas del gigante quale la forma del Jupiter dai campioni astronomici. Devono -- al contrario il gas che hanno bisogno di sarà andato. "gli astronomi ora conoscono che i disc voluminosi di gas intorno alle stelle giovani tendono ad andare via durante alcuni milione anni," Durisen detto. "così che è la probabilità fare i pianeti gas-ricchi. Jupiter e Saturno ed i pianeti che sono comuni intorno ad altre stelle sono tutti i giganti del gas e quei pianeti devono essere fatti durante questa finestra di poco-milione-anno quando ci è ancora una quantità notevole di disc del gas intorno." Questa esigenza di velocità causa i problemi per tutta la teoria con un metodo leisurely a formare i pianeti, quale la teoria di accrescimento di nucleo che era il modello standard fino a poco tempo fa. "nella teoria di accrescimento di nucleo, la formazione dei pianeti giganti del gas ottiene cominciato da un processo simile al senso ch'i pianeti quale terra si accumulano," Durisen spiegata. "gli oggetti solidi si colpiscono ed attaccano insieme e si sviluppano nel formato. Se un oggetto solido diventa sia circa 10 volte la massa di terra e ci è inoltre gas intorno, esso diventa abbastanza voluminoso per afferrare su a.lot del gas per gravità. Una volta che quello accade, ottenete lo sviluppo veloce di un pianeta del gigante del gas." La difficoltà è, esso occorre molto tempo formare un nucleo solido quel senso -- dovunque da circa 10 milione - 100 milione anni. La teoria può funzionare per Jupiter e Saturno, ma non per le dozzine dei pianeti intorno ad altre stelle. Molti di questi altri pianeti hanno parecchie volte la massa di Jupiter ed è molto duro fare tali pianeti enormi tramite l'accrescimento di nucleo. La teoria che le instabilità gravitazionali da soli possono formare i pianeti giganti del gas in primo luogo è stata proposta più di 50 anni fa. Recentemente è fatta rivivere a causa dei problemi con la teoria di accrescimento di nucleo. L'idea che le masse ampie di gas sprofondano improvvisamente per gravità per formare un oggetto denso, forse appena in alcune orbite, certamente misura la struttura di tempo disponibile, ma ha alcuni problemi dei relativi propri. Secondo la teoria gravitazionale di instabilità, i bracci a spirale formano in un disc del gas ed allora si rompono in su nei gruppi che sono nelle orbite differenti. Questi gruppi sopravvivono e si sviluppano più grandi fino a che i pianeti non formino intorno loro. Durisen vede questi gruppi nelle sue simulazioni -- ma non durano lungamente. "i gruppi volano intorno e tosano fuori e riformano e sono distrutti ripetutamente ancora," ha detto. "se le instabilità gravitazionali sono abbastanza forti, un braccio a spirale si romperà nei gruppi. La domanda è, che cosa accade loro?" I co-author della carta sono allievo di laurea Kai Cai di IU e due degli ex studenti del Durisen: Annie C. Mejia, collega postdoctoral nel reparto di astronomia, università di Washington; e Megan K. Pickett, professore del socio di fisica e di astronomia, università Calumet di Purdue. Durisen ed il suo gruppo di ricerca sono sostenuti da Origins della NASA del programma di sistemi solari.
Click qui per più circa questo oggetto. - Ed.
