地球のような岩の多い惑星はすべて、生まれたばかりの星を取り巻く塵として始まったと考えられており、そのような塵の起源についての手掛かりは、今日の隕石や彗星、ならびに若い星の周りの星の円盤の観測からわかります。
しかし、謎が塵の進化の詳細と、それが最終的にどのようにしてより大きな物体を形成するようになるかを覆い隠しました。今、ジャーナルの2つの論文 自然 それを説明する新しいメカニズムを提案しています。
新しいメカニズムは、熱ショックを受けた結晶性ダスト粒子に依存しています。結晶性ダスト粒子は、おそらく太陽の近くにあるそれらが作成された場所から外部の太陽系に移動しました。暗示的に、同じプロセスが他の若い星の周りで発生するはずです。
移行を説明するために過去の仮説のトリオが提案されていましたが、どれもまったく当てはまりませんでした。それらには、クロアチアのスプリット大学の物理学者Dejan Vinkovicによると、乱流混合、降着円盤と若い星の磁場との相互作用によって生成された密な風の中での粒子の弾道発射（X-windモデルと呼ばれる）、およびわずかに重力的に不安定な円盤内の過渡的ならせん状アームによって媒介される混合。ビンコビッチは、 自然 論文。
「乱流混合には効率的な乱流粘度の源が必要であり、磁気回転不安定性が最も有望な候補として呼び出されますが、ディスクの大きなストレッチは、この不安定性をアクティブに保つのに十分にイオン化されていないと考えられます」と彼は書いた。 「X-windモデルは、主系列前の星のすぐ近くにある磁場構成の理論的概念に依存しており、この問題を解決するために将来の観測に大きな期待が寄せられています。」
そして最後に、「スパイラルアームモデルは、基礎となる数値、物理的近似、および初期条件に関する仮定が、結果をもっともらしくするのに十分現実的であるかどうかについての議論の領域にあります。」
もう1つの論文では、ハンガリー科学アカデミーのピーターアブラハムとその同僚が、若い星が燃え上がった後の結晶性ダストの兆候を発見しましたが、アーカイブデータでは、フレアの前にそれを示す兆候はありませんでした。
ビンコビッチ紙は、若い太陽の周りの原始惑星系星雲における大きな結晶性ダスト粒子の混合を調査しています。
物体に当たる光によって生成される力は、放射圧と呼ばれるよく知られた現象です。この影響を目立たせるには大きすぎるため、日常生活ではそれを感じません。一方、非常に小さな粒子の場合、この力は、粒子が星の周りの軌道に留まる重力よりも大きくなる可能性があります。これまでのところ、星の光による放射圧のみに焦点を当てた調査が行われています。その結果、個々の穀物は遠くまで移動せず、ディスクの奥深くに押し込まれることがわかりました。
ビンコビッチ氏は、ほこりっぽいディスクから発生する赤外線が内側のディスクから1マイクロメートルを超える粒子を浮上させ、ディスク上を滑走する際に星の放射圧によって外側に押し出される可能性があると報告しています。粒子は、所定の粒子サイズと固体密度に対して十分な赤外線放射圧力サポートを生成するには寒すぎる半径でディスクに再び入ります。
しかし、ビンコビッチは輝くのは星だけではなく、円盤でもあると指摘しています。タバコの煙の粒子サイズに匹敵する、1マイクロメートルを超える原始惑星のダスト粒子への影響を研究したとき、ビンコビッチは、原始惑星系円盤の最も高温の領域からの強い赤外線が、そのような塵を円盤から押し出すことができることを発見しました。赤外線は、肌に「熱」として感じられるものです。星とディスクからの放射圧の組み合わせにより、ダスト粒子がディスクの内側から外側の領域に向かってディスク表面に沿ってサーフィンできる正味の力が生じます。
この暑い地域の温度は、固体のダスト粒子を蒸発させたり、物理的および化学的構造を変化させるのに十分な約1500ケルビン（華氏2200度）に達します。ビンコビッチが彼の論文で述べているメカニズムは、そのような変化したダスト粒子を星から離れたより冷たい円盤領域に移すでしょう。これは、彗星が氷と高温で変化した粒子の不可解な組み合わせを含んでいる理由を説明できます。彗星は水、二酸化炭素、メタンなどの凍結物質からコールドディスク領域に形成されるため、天文学者はこの混合物に当惑しています。したがって、最終的に氷と混ざり合う岩の粉塵粒子は、高温になることは決してないと予想されます。
研究に付随する社説で、ミズーリ大学の宇宙物理学者アイゲン・リーは、彗星中の結晶性ケイ酸塩の起源は「20年前の最初の発見以来、議論の問題であった」と書いています。
Liが新しい理論で約束している間、「乱流混合や「X風」モデルなどの他のメカニズムが、効率的な中赤外エミッタであるサブミクロン粒子を外側に効果的に運び、それらを組み込むかどうかを調べるのは興味深いでしょう彗星」と彼は書いた。 「結晶性ケイ酸塩の一部（すべてではない）が彗星コマの現場で生成される可能性もあります。」
出典：ビンコビッチのプレスリリース。新しく提案されたダストの動きのメカニズムがどのように機能するかを示す短いアニメーションをご覧ください。
