Spitzeri kosmoseteleskoop on esimest korda tuvastanud pisikesi kvartsitaolisi kristalle, mis on puistatud noortesse planeedisüsteemidesse. See üllatab astronoome, sest need kristallid, mis on ränidioksiidi mineraalide tüübid, mida nimetatakse kristobaliidiks ja tridümiidiks, vajavad moodustumiseks kiirkuumutussündmusi, näiteks lööklaineid. Mis toimub nendes planetaarsetes ketastes, et luua seda tüüpi materjale? Leiud viitavad sellele, et keerleva gaasi ja tolmu lööklained põhjustavad kogu universumis planeetide loomist. 'Spitzer on andnud meile parema ettekujutuse sellest, kuidas planeetide toorainet toodetakse väga varakult,' ütles William Forrest Rochesteri ülikoolist, NY. 'Neid teisi tähesüsteeme uurides saame õppida tundma omaenda algusi. planeedid 4,6 miljardit aastat tagasi. Suur küsimus on aga selles, kas astronoomid saavad nende kristallidega tulevikku ennustada? (Tegin nalja)
Planeedid sünnivad keerlevatest pannkoogilaadsetest tolmu- ja gaasiketastest, mis ümbritsevad noori tähti. Need algavad pelgalt tolmuteradena, mis ujuvad ringi gaasi- ja tolmukettas, enne kui nad kokku lähevad, moodustades täisväärtuslikud planeedid. Planeedi arengu varases staadiumis tolmuterad kristalliseeruvad ja kleepuvad kokku, samal ajal kui ketas ise hakkab settima ja lamendama. See juhtub tähe elu esimestel miljonitel aastatel.
Kui Forrest ja tema kolleegid kasutasid Spitzerit viie noore planeeti moodustava ketta uurimiseks umbes 400 valgusaasta kaugusel, tuvastasid nad ränidioksiidi kristallide tunnused. Ränidioksiid on valmistatud ainult ränist ja hapnikust ning on klaasi peamine koostisosa. Kui see sulab ja kristalliseerub, võib see tekitada suuri kuusnurkseid kvartskristalle, mida sageli müüakse müstiliste märkidena. Veelgi kõrgema temperatuurini kuumutamisel võib see moodustada ka väikeseid kristalle, nagu need, mida tavaliselt leidub vulkaanide ümber.
Just selle ränidioksiidi kristallide, täpsemalt kristobaliidi ja tridümiidi kõrgtemperatuurse vormi leidis Forresti töörühm esimest korda teiste tähtede ümber olevatest planeeti moodustavatest ketastest. 'Kristobaliit ja tridüümiit on põhiliselt kvartsi kõrge temperatuuriga vormid,' ütles Sargent. 'Kui soojendate kvartskristalle, saate neid ühendeid.'
Tegelikult vajavad kristallide moodustamiseks 1220 kelvinit (umbes 1740 kraadi Fahrenheiti) temperatuure. Kuid noored planeedid moodustavad kettad on ainult umbes 100–1000 Kelvinit (umbes miinus 280 kraadi Fahrenheiti kuni 1340 Fahrenheiti) – kristallide valmistamiseks liiga külmad. Kuna kristallid vajavad moodustumiseks kuumutamist, millele järgneb kiire jahutamine, leidsid astronoomid, et põhjuseks võivad olla lööklained.
Arvatakse, et lööklained ehk ülehelikiiruselained tekivad planeeti moodustavates ketastes, kui suurel kiirusel keerlevad gaasipilved kokku põrkuvad. Mõned teoreetikud arvavad, et lööklained võivad kaasneda ka hiiglaslike planeetide tekkega.
Nii et võib-olla suudavad astronoomid ennustada planeetide tüüpi selles äsja moodustuvas päikesesüsteemis!
Leiud on kooskõlas meie enda päikesesüsteemi kohalike tõenditega. Arvatakse, et Maale langenud iidsetest meteoriitidest leitud sfäärilised veerised, mida nimetatakse kondruliteks, kristalliseeriti lööklainete tõttu meie päikesesüsteemi noores planeedi moodustavas kettas. Lisaks leidis NASA Stardusti missioon komeedist Wild 2 tridüümi mineraale.
Forrest ja Rochesteri ülikooli magistrant Ben Sargent juhtisid uurimistööd, mis avaldatakse ajakirjas Astrophysical Journal.