Может ли планета образоваться до того, как воспламенится родительская звезда?

Я не могу найти ответ на свои вопросы через поиск. Этот вопрос относится к временной шкале создания звездной системы.

Мой вопрос:

Могут ли во время создания звездной системы образоваться планеты-спутники до того, как звезда вспыхнет и начнет гореть?

Более подробно я понимаю основное создание звезды с гравитационным коллапсом большого облака, что в конечном итоге приводит к слиянию. Является ли этот переход от протозвезды к зрелости (или к тому моменту, когда происходит «возгорание») достаточно длительным, чтобы планеты уже начали формироваться, даже в примитивном состоянии (просто большой камень)? Или звезда уже давно сгорела, когда, наконец, начали формироваться планеты?

Ответы (3)

Это должно быть физически возможно, это даже может произойти во Вселенной прямо сейчас.

Создание звездной системы начинается с облака материи. Это облако схлопнется и сформирует нечто, что мы позже назовем звездой. Вы также можете назвать это планетой — если массы недостаточно, чтобы создать давление, достаточно высокое для первоначального синтеза, у вас будет коричневый карлик. Также Юпитер — это планета, которая является «слишком легкой» звездой.

На мой взгляд, ничто не говорит против возможности одновременного образования двух "кластеров". Или сначала образуется меньшее скопление, а потом большее, которое позже становится звездой.

Дело здесь в том, что вы называете планетой? Солнце - планета? Был бы Юпитер планетой, если бы он сиял как звезда? Может быть, можно назвать солнце планетой, если оно вращается вокруг какой-то большей массы? Думаю, для этого можно дать какое-то определение.

Какое бы определение вы ни использовали для планеты, оно не будет включать в себя объект, подвергающийся слиянию в ее ядре. Объект, который делает это , будет звездой, а не планетой.
Итак, мы можем предположить, что планета, подобная Юпитеру, формируется до того, как сформируется солнце — и вуаля, у вас есть планета до того, как загорится центральная звезда. Я думаю, что это крайне маловероятно, потому что в гравитационном поле центрального объекта проще сформировать планеты, потому что вместо пылевого шара будет происходить образование пылевого диска.
Но звезда вполне может быть достаточно сжатой, чтобы образовать вокруг себя диск, но еще не зажечь водородный синтез. Тем не менее, звезда все еще могла сиять достаточно ярко только за счет теплового излучения.
@Fips: всегда будет центральный объект с гравитационным полем, будь то плотное газовое облако или протозвезда. Как только звезда загорится, солнечный ветер вытолкнет множество более мелких частиц из планетарной зоны. К этому времени должны быть крупные частицы.
Как это отвечает на вопрос?

Ответ - да; согласно нашим текущим теоретическим представлениям и наблюдениям за временем жизни околозвездных дисков, планеты должны иметь возможность формироваться до начала основной фазы горения водорода на главной последовательности.

Детали:

Я понимаю, что ваш вопрос означает образование планет до слияния водорода с гелием, а не очень короткую фазу, во время которой сгорает первичный дейтерий звезды, что для звезды, подобной Солнцу, происходит в течение первого миллиона лет и , безусловно, произойдет раньше . планеты могут полностью сформироваться.

Планеты формируются в диске из околозвездного материала вокруг своих родительских протозвезд. Модель « ядро-аккреция » образования планет-гигантов предполагает, что для формирования планеты-гиганта в этом диске требуется всего 5-10 миллионов лет. Основная конкурирующая модель ( термическая нестабильность в диске ) предполагает еще более быструю шкалу времени формирования. Звездам солнечной массы или меньше требуется значительно больше времени, чтобы сжаться настолько, чтобы их ядра достигли температуры, необходимой для воспламенения водорода.

Приведем некоторые цифры: согласно моделям Зисса, Дюфура и Форестини (2000) до главной последовательности, звезде с солнечной массой требуется около 25 миллионов лет, чтобы произвести заметную часть своей светимости за счет сжигания водорода. Эта временная шкала увеличивается для звезд с меньшей массой.

Статистически говоря, мы знаем, что большинство звезд теряют свои диски примерно через 10 миллионов лет (см., например, Hillenbrand 2008 ). По сути, они исчезли к возрасту 25 миллионов лет, поэтому к тому времени уже должно было произойти формирование всех гигантских планет. Однако теперь мы также знаем, благодаря обширным исследованиям экзопланет, что большая часть звезд имеет газовые планеты-гиганты. Таким образом, большинство звезд должны образовать планеты в течение примерно 5-10 миллионов лет, а этого времени явно недостаточно для того, чтобы в звезде М . Тот же аргумент, вероятно, неприменим к небольшим каменистым планетам, которым, вероятно, требуется немного больше времени, чтобы достичь своей окончательной конфигурации (возможно, до 100 миллионов лет в нашей Солнечной системе), хотя большие планетезимали должны появиться только через миллион лет.

Ваш первый абзац меня смущает. п п цепь представляет собой преобразование в дейтерий и составляет большую часть жизни звезды. Преобразование его в гелий — это большая часть оставшейся жизни, но все же лишь часть п п доминирующая стадия. Где я ошибаюсь здесь?
Когда мы говорим в этом контексте о горении дейтерия, мы обычно имеем в виду короткую фазу времени, когда сгорает первичный дейтерий в звезде. Это происходит в течение первого миллиона лет для такой звезды, как Солнце. Цепочка pp представляет собой превращение водорода в гелий (действительно, через дейтерий в качестве первого и ограничивающего шага).

Насколько мне известно, в настоящее время считается, что какой-то большой кусок материи начинает сметать материю в околозвездном диске во время или сразу после протозвездной фазы звезды (например, звезды типа Т Тельца) и формирует газовые гигантские планеты. Происхождение меньших каменистых планет до сих пор обсуждается, но я думаю, что большинство астрономов считают, что они были созданы после того, как околозвездный диск был очищен.