WikiDer > Schmutzscheibe
EIN Schuttscheibe (Englisch: Trümmerscheibe) ist in der Astronomie eine zirkumstellare Scheibe von Staub und Trümmer im Orbit um a Star.
Diese Scheiben werden normalerweise durch Beobachtungen im Infrarot, die nach a . sucht Infrarotüberschuss im Spektrum des Sterns. Es wird angenommen, dass dieser Überschuss verursacht wird durch Absorption vom Sternenlicht durch Staubpartikel in der Scheibe, die diese Energie wieder im Infraroten abstrahlen.
Junge Trümmerscheiben sind eine Stufe bei der Bildung von a Planetensystem nach der Phase der protoplanetare Scheibe wann terrestrische Planeten werde nicht größer. Sie können auch durch Kollisionen zwischen Planetesimale wie Asteroiden und Komm essen
Eigenschaften
Überall wurden Trümmerscheiben um Sterne herum gefunden Evolutionsstufen, um Sterne mit Spektralklasse A bis M und in einem Fall um a Neutronenstern. Diese Sterne haben ein Alter zwischen einigen Millionen und einigen Milliarden Jahren. Manchmal enthalten diese Scheiben deutliche Ringe, wie bei Fomalhaut zu sehen ist.
Trümmerscheiben enthalten normalerweise mehr Masse als die Gesamtmasse aller Asteroiden und Kometen auf dem Planeten Sonnensystem. Die Masse einer Trümmerscheibe liegt zwischen 0,01 und einigen 100 Erdmassen und nimmt mit dem Alter des Sterns ab. Die meisten Schuttscheiben haben einen Radius zwischen 30 und 120 AE (aber es gibt Trümmerscheiben von 0,1 bis 1000 AE). Sie sehen aus wie die Kuiper Gürtel im Sonnensystem, enthalten aber mehr Staub. Die Dicke der Trümmerscheiben beträgt weniger als 0,1 AE.
Manchmal enthalten diese Scheiben deutliche Ringe, wie bei Fomalhaut zu sehen ist.
Es kann zwischen heißen und kalten Schmutzscheiben unterschieden werden. Heiße Schmutzscheiben haben eine durchschnittliche Temperatur von 100-150 k, was auf eine Entfernung von einigen bis 10 AE vom Stern hindeutet (dieser Staub wird nach dem Tierkreisstaub im Sonnensystem). Kalte Schuttscheiben haben eine Temperatur von 20 K, was der Temperatur des Staubes im Kuipergürtel entspricht.
Trümmerscheiben sind bei Einzelsternen ebenso häufig wie bei Doppelsternen. Die Ebene der Trümmerscheibe liegt in der Ebene des Doppelsterns. Durch die Interaktion mit den beiden Sternen verschwindet der innere Teil der Trümmerscheibe schnell und diese Scheiben zeigen keinen warmen Staub.
Durch Infrarot-Spektroskopie die Zusammensetzung von Trümmerscheiben wurde untersucht. Es gibt Mineralien wie Forsterit, enstatit, Pyroxene, und Olivin gefunden, was darauf hinweist, dass das Material nicht planetarische Differenzierung ist untergegangen.
Entdeckung
1984 wurde um den Stern eine Trümmerscheibe entdeckt Wega mit dem IRA Satellit. Zuerst dachte man, es sei eine protoplanetare Scheibe, heute wird sie aufgrund des Gasmangels in der Scheibe und des Alters des Sterns als Trümmerscheibe betrachtet. Später wurden Unregelmäßigkeiten in der Scheibe gefunden, die auf das Vorhandensein von Planeten hinweisen könnten. Ähnliche Trümmerscheiben wurden rund um die Sterne entdeckt Formhaut und Beta Pictoris.
Der nahe Stern 55 Cancri, von dem bekannt ist, dass es fünf Planeten hat, weist auch eine Trümmerscheibe auf.
Strukturen in der Trümmerscheibe herum Epsilon Eridania schlagen Störungen durch einen Planeten in der Umlaufbahn um diesen Stern vor, die verwendet werden könnten, um die Masse und Umlaufbahn des Planeten zu bestimmen.
Am 24. April 2014 berichtete die NASA über die Entdeckung von Trümmerscheiben in Archivbildern einiger junger Sterne: HD 141943 und HD 191089, die zwischen 1999 und 2006 mit dem Hubble-Weltraumteleskop, durch die Verwendung neuer Bildverarbeitung.
Ursprung
Nach dem Formation ab einem Stern von etwa einem Sonnenmasse, durchläuft das Objekt die Phase von a T Tauri-Stern, in dem der Stern von einem scheibenförmigen Nebel umgeben ist.
Aus diesem Material wird Planetesimale gebildet, das ist a Akkretionsprozess unterziehen, um Planeten zu bilden. Der Nebel umkreist den Vorhauptreihenstern für etwa 20 Millionen Jahre, bis der Nebel durch verschwindet Strahlungsdruck und andere Prozesse. Durch Kollisionen zwischen den Planetesimalen kann dann um den Stern herum mehr Staub gebildet werden, der bei diesen Kollisionen zerbricht. Aus den entstehenden Trümmern wird dann eine Scheibe geformt. Mindestens 45% dieser Sterne sind im Laufe ihres Lebens irgendwann von einer Trümmerscheibe umgeben, die dann mit einem Infrarot-Teleskop durch die thermische Emission des Staubes. Kontinuierliche Kollisionen ermöglichen es einer Scheibe, einen Großteil der Lebenszeit eines Sterns zu existieren.
Typische Schuttscheiben enthalten kleine Staubpartikel mit einer Größe von 1–100 .ich. Kollisionen zersetzen diese Staubpartikel weiter auf eine Größe von weniger als einem Mikrometer. Dann verschwinden sie durch den Strahlungsdruck aus dem System und die Sternenwind des Sterns. In sehr dünnen Scheiben wie im Sonnensystem können Partikel durch die Poynting-Robertson-Effekt bewegen sich auch auf spiralförmigen Bahnen nach innen. Beide Prozesse begrenzen die Lebensdauer der Scheibe auf 10 Millionen Jahre oder weniger. Die Scheibe kann nur überleben, wenn die Trümmer mit neuem Material aufgefüllt werden. Dies kann zum Beispiel durch Zusammenstöße größerer Körper mit anschließendem weiteren Zerfall in die beobachteten kleinen Staubpartikel geschehen.
Die Bedingungen für Kollisionen in einer Trümmerscheibe sind Gravitation Störungen, die groß genug sind, um relativ große Kollisionsgeschwindigkeiten in der Trümmerscheibe zu verursachen. Ein Planetensystem um den Stern kann solche Störungen verursachen, genau wie ein Mentor oder an einem anderen Stern vorbeifahren. Die Existenz einer Trümmerscheibe kann darauf hinweisen, dass mit hoher Wahrscheinlichkeit terrestrische Planeten befinden sich im Orbit um den Stern.
Externe Links
Quellen, Anmerkungen und/oder Verweise
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