Kendskabet til over 300 planetsystemer med mere end bare et par planeter om, har afsløret et lidt overraskende fænomen der har undret astronomerne; De store gasplaneter klumper sammen i foretrukne baner om deres moderstjerner, men holder sig fri af andre områder. En ny undersøgelse af planetdannelser har fundet en forklaring på gåden.

Da man fandt de første exoplaneter var den første overraskelse at finde store gasplaneter i meget tætte baner om moderstjerner. Det skabte en erkendelse af, at planeters baner ikke er så permanente som man troede: De trækkes ind mod stjernen når støv og gasser samles og indtil der opstår en ligevægts-tilstand.

Dette andet mysterie - at gasplaneterne holder sig fri af nogle bestemte områder - er man først kommet frem til nu, efter at man har fået et tilstrækkeligt statistisk grundlag at konkludere på. For mens der er mange store gasplaneter usandsynligt tæt på deres moderstjerner - under 1AU eller 150 mio. km - så er der stort set ingen i afstanden fra 1-2 AU eller 150-300 mio. km.

For at finde et svar på det, har man måttet kigge nærmere på hvordan planeterne dannes i de protoplanetariske skyer - dvs. tiden lige efter at stjernerne er dannet men inden planeterne er klumpet sammen.

Og det skabt en lige så væsentligt erkendelse om planetdannelses-dynamik som planeternes vandring: Nemlig at gasser fordamper fra den protoplanetariske støv- og gasskive.

Stjernens store masse suger naturligvis støv og gasser til sig. Men når den fødes - eller antændes - starter en udgående solvind som presser gasserne udad. Det er ikke nyt. Men samtidigt opvarmer den kraftige UV stråling også gas og støv, så især de lette gasser fordamper fra støv og sten, såvel som fra de kemiske forbindelser. De nye lettere gasser som fx. kan være brint-ioner (H^-) som stammer fra ødelagte brintmolekyler (H₂) presses så ud af systemet af strålingen.

Men der er en balance. For tæt på stjernen er tyngdekraften stor nok til at holde på de lette ioner, og langt ude er varmen ikke kraftig nok. Og det fundne "gab" eller mellemrum mellem 1 og 2 AU er netop balance-punktet mellem manglende varme og stor tyngdekraft. Og pga. planeternes vandring bliver det ikke nogen helt skarp grænse, men dette store tomme område.

Nu kan nogle måske sige at der jo er både planeter (Mars) og asteroider i vores eget solsystem mellem 1 og 2 AU. Men dels er solsystemet ikke helt almindeligt eller i alt fald repræsentativt og dels handler "gasser" jo primært om de store gasplaneter, som vi bare ikke har nogen af i det indre solsystem. Der kan med andre ord sagtens være klippe planeter i dette område i andre planet-systemer

Kilder:
arxiv.org/abs/1202.5554
University of Leicester
University of Arizona