Protoplanetárny disk

Umelcova predstava protoplanetárneho disku

Protoplanetárny disk HH-30 v súhvezdí Býk

Protoplanetárne disky vo Veľkej hmlovine v Orióne.

Protoplanetárny disk je akréčny disk zvyčajne obklopujúci mladé hviezdy typu T Tauri. Tento disk sa odlišuje od disku obkopujúceho primárne zložky tesných dvojhviezd teplotou a veľkosťou. Predpokladá sa, že protoplanetárne disky sú predstupňom planetárnych sústav.

Protoplanetárne disky majú priemer do 1000 AU a sú pomerne chladné. Iba ich najvnútornejšie časti majú teplotu okolo 1 000 K. Obyčajne ich sprevádzajú výtrysky hmoty. Pozorovania pomocou HST ukázali formovanie protoplanetárnych a planetárnych diskov v Hmlovine Orión. V roku 1996 ich bolo v tejto hmlovine známych už 153.

Protoplanetárne disky okolo väčšiny hviezd nesiahajú až k hviezde. Ich vnútorné časti sú často asymetrické. Možným vysvetlením tohto javu sú už skondenzované planéty alebo ich zárodky, ktoré vyzbierali prach so svojho okolia.

Vznik

Protohviezdy sa obyčajne tvoria z molekulárnych mrakov pozostávajúcich predovšetkým z molekulárneho vodíka. Keď molekulárny mrak dosiahne kritickú veľkosť, hmotnosť alebo hustotu, začne jeho gravitačná kontrakcia. Keď sa mrak začne zmršťovať, uhlové momenty spôsobia, že pôvodné chaotické pohyby častíc sa zmenia na koherentnú rotáciu. Táto rotácia spôsobuje splošťovanie a sformovanie disku. Počiatočná kontrakcia trvá asi 100 000 rokov. Po tomto čase hviezda dosiahne povrchovú teplotu podobnú teplote hviezd hlavnej postupnosti a stane sa viditeľnou. Od tohto momentu je to hviezda typu T Tauri. Akrécia disku pokračuje ďalších 10 miliónov rokov. Potom disk prestane žiariť, čo môže znamenať buď to, že fyzicky zanikol, alebo že už nevyžaruje žiadne žiarenie, lebo akrécia sa skončila. Najstarší známy protoplanetárny disk má 25 miliónov rokov.

Gravitačné interakcie môžu spôsobiť, že prach a plyn v disku skondenzuje do planetezimál. Tento proces prebieha súčasne s pôsobením hviezdneho vetra, ktorý odháňa plyn von zo sústavy a s akréciou, ktorá posúva materiál smerom k centrálnej hviezde.

Prachoplynové disky sa objavujú hlavne okolo hviezd s hmotnosťou približne hmotnosť Slnka alebo menšou. Hmotné a veľké hviezdy totiž celý svoj disk odfúknu svojim intenzívnym hviezdym vetrom a zabránia tak vzniku planét.

Najnovšie objavy

Dňa 14. decembra 2005 bol ohlásený objav protoplanetárneho disku pri mladej hviezde HD 12039 podobnej Slnku vzdialenej iba 137 svetelných rokov. Od roku 1983 bol známy protoplanetárny disk okolo hviezdy Fomalhaut, v ktorom v roku 2008 HST detegoval po prvýkrát v histórii astornómie extrasolárnu planétu vo viditeľnom spektre.

Galéria protoplanetárnych diskov v hmlovine Orión

• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 

Pozri aj

• Akréčny disk
• Planetezimála
• Protoplanéta
• Slnečná hmlovina
• Vznik a vývoj slnečnej sústavy

Referencie

Astronomický portál Hviezdny portál