ดาวเคราะห์ก่อตัวอย่างไรเป็นหนึ่งในคำถามที่สำคัญทางดาราศาสตร์ แต่นี่เป็นงานที่ยากที่สุดด้วยระยะทางเชิงสังเกตการณ์ “ นี่เป็นหัวข้อที่กว้างใหญ่พร้อมความท้าทายมากมาย” เดวิดวิลเนอร์จากศูนย์ดาราศาสตร์ดาราศาสตร์ฮาร์วาร์ด - สมิ ธ โซเนียนกล่าวในการพูดคุยที่การประชุมสมาคมดาราศาสตร์อเมริกันในสัปดาห์นี้ “ แต่ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาด้วยการสำรวจระบบดาวใกล้เคียงเราได้มาถึงเค้าโครงพื้นฐานของกระบวนการก่อตัวระบบสุริยะ”
มีอุปสรรค์สองอย่างที่จะเอาชนะในการศึกษาดิสก์กำเนิดดาวเคราะห์ อย่างแรกคือมวลของมวลดิสก์นั้นเย็นและมืดเนื่องจากไฮโดรเจนโมเลกุลนั้นไม่เปล่งแสง พื้นที่เหล่านี้ถูกตรวจสอบผ่านองค์ประกอบย่อย ๆ เพียงไม่กี่อย่างเท่านั้น: การแผ่รังสีความร้อนจากฝุ่นและแสงที่กระจัดกระจายจากดาวฤกษ์
ประการที่สองปริมาณของ "สิ่ง" ที่นักดาราศาสตร์กำลังดูนั้นมีขนาดค่อนข้างเล็ก โดยปกติแล้วปริมาณวัสดุก่อกำเนิดดาวเคราะห์จะอยู่ที่ประมาณ 1/100 ของมวลดวงดาวและประมาณ 1/4000 ของระดับหนึ่งในท้องฟ้า
จากการสังเกตของหลาย ๆ ระบบที่มีกล้องโทรทรรศน์หลายตัวเราสามารถเห็นระบบดิสก์เหล่านี้ในช่วงความยาวคลื่นที่หลากหลายเพื่อพยายามมองเห็นทั้งดาวและส่วนประกอบของดิสก์ Wilner กล่าวว่ามีคุณสมบัติสองอย่างที่สำคัญอย่างยิ่งที่ต้องทราบ: มวลดิสก์โดยทั่วไปเนื่องจากความส่องสว่างนั้นแปรผันตรงกับมวลและประการที่สองคืออายุการใช้งานของดิสก์ จากความรู้ปัจจุบันดิสก์ฝุ่นกระจายตัว 50% ใน 3 ล้านปีและ 90% โดย 5 ล้านปี
ตัวอย่างมิลเนอร์พูดถึงเนบิวลา Rho Ophiuchi (ภาพด้านบน) ตั้งอยู่ใกล้กลุ่มดาว Scorpius และ Ophiuchus ห่างจากโลกประมาณ 407 ปีแสง
“ เมฆ Rho Oph นั้นงดงามมีบริเวณที่มืดสวยงามซึ่งเป็นเสาก๊าซและฝุ่นที่ดับสนามดาวพื้นหลัง นี่คือวัสดุที่ก่อตัวดาวฤกษ์และดาวเคราะห์”
วิลเนอร์กล่าวว่าขั้นตอนในการก่อตัวของระบบสุริยะมีดังนี้ขั้นแรกการก่อตัวของดิสก์โปรโต - สตาร์ยุคแรกจากนั้นก็ดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์และจากนั้นดิสก์เศษภายในระบบดาวเคราะห์
แต่ปัญหาหลักในความเข้าใจของเรานั้นอยู่ที่นักดาราศาสตร์ยังไม่ได้เห็นทุกขั้นตอนในกระบวนการนี้และไม่สามารถพิสูจน์ได้โดยตรงว่าดิสก์ยุคแรกเหล่านี้ก่อตัวเป็นดาวเคราะห์ มีเงื่อนงำหลายอย่างเช่นเกิดช่องว่างในฝุ่นรอบ ๆ ก้อนวัสดุคล้ายกับช่องว่างในวงแหวนของดาวเสาร์รอบดวงจันทร์
ในช่วง 15 ปีที่ผ่านมาดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์ได้รับการศึกษาด้วยเครื่องวัดความต่างศักย์ต่าง ๆ ที่หอสังเกตการณ์ Keck บนภูเขาไฟ Mauna Kea ที่ความยาวคลื่นต่างๆตั้งแต่. 87 ไมครอนถึง 7 มม. และในช่วงห้าปีที่ผ่านมากล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์ได้ให้ความสามารถด้านอินฟาเรดเพื่อเพิ่มพูนความรู้ของเราต่อความเข้าใจในปัจจุบันของเรา แต่ในไม่ช้ากล้องโทรทรรศน์ใหม่ในทะเลทรายชิลีที่สูงอาจให้ความละเอียดที่จำเป็นในการมองเห็นไม่เพียง แต่ช่องว่างในดิสก์เท่านั้น แต่ยังเป็นหน้าต่างใหม่เกี่ยวกับวัสดุรอบดาวเคราะห์ที่ก่อตัวขึ้นอาจก่อตัวดวงจันทร์ Atacama มิลลิเมตรขนาดใหญ่ / อาร์เรย์ submillimeter (ALMA) จะทำงานที่ความยาวคลื่น 0.3 ถึง 9.6 มิลลิเมตร
Wilner ตั้งตารอคอยที่จะเพิ่มความสามารถในการสังเกตการณ์ของอาเรย์นี้ให้ทำงาน กำหนดจะแล้วเสร็จในปี 2012 ALMA จะช่วยเติม "ช่องว่าง" ของความรู้ของเราเกี่ยวกับการก่อตัวของดาวเคราะห์
ที่มา: การนำเสนอการประชุม AAS พร้อมคำชี้แจงจาก Chris Lintott
