Discos Protoplanetários e Jatos
Como o gás em colapso transporta momento angular, uma estrela jovem é cercada por um disco rotativo que alimenta seu crescimento e semeia planetas, enquanto jatos magnetizados disparam perpendicularmente ao disco e removem o momento angular.
Definition
Discos protoplanetários são os discos rotativos de gás e poeira que circundam estrelas jovens, a partir dos quais os planetas se formam, e jatos são os fluxos colimados e rápidos lançados ao longo do eixo do disco que removem o momento angular durante a acreção.
Scope
O tópico abrange a estrutura, temperatura e tempo de vida dos discos circunstelares, a acreção de material do disco na estrela e o problema do transporte de momento angular, o lançamento de jatos bipolares e fluxos moleculares por forças magnéticas, e o papel dos discos como berçários de sistemas planetários.
Core questions
- Por que as estrelas jovens têm discos?
- Como o material em um disco perde momento angular e se acumula na estrela?
- Como são lançados os jatos bipolares e os fluxos de estrelas jovens?
- Como os discos dão origem a sistemas planetários?
Key concepts
- disco circunstelar
- acreção
- transporte de momento angular
- instabilidade magnetorrotacional
- jato bipolar
- objeto Herbig-Haro
- vento de disco
Key theories
- Acreção de disco e transporte de momento angular
- A conservação do momento angular força o gás em queda a formar um disco rotativo; para que o material se acumule na estrela, o momento angular deve ser redistribuído para fora, por viscosidade turbulenta que se acredita surgir da instabilidade magnetorrotacional ou por ventos de disco magnetizados.
- Lançamento magnetocentrífugo de jatos
- Linhas de campo magnético que atravessam o disco e a estrela em rotação lançam gás ionizado para fora ao longo do eixo de rotação, colimando-o em jatos bipolares rápidos que chocam o meio circundante como objetos Herbig-Haro e removem o momento angular que a acreção deve dissipar.
Mechanisms
A queda rotacional se estabelece em um disco no qual o atrito ou os torques magnéticos transportam o momento angular para fora, permitindo que o gás espirale para dentro e se acumule na estrela. Campos magnéticos ancorados no disco e na estrela em rotação aceleram e colimam parte desse material em jatos ao longo dos polos, que se chocam com o gás circundante e removem o momento angular do sistema.
Clinical relevance
Discos protoplanetários são os locais de formação de planetas, portanto, sua estrutura, massas e tempos de vida estabelecem as condições para a construção de sistemas planetários; jatos e fluxos regulam a acreção, injetam energia e momento nas nuvens e são sinais marcantes da formação estelar em andamento.
History
Discos em torno de estrelas jovens foram inferidos a partir de excessos infravermelhos e posteriormente imageados diretamente; a instabilidade magnetorrotacional foi identificada por Balbus e Hawley em 1991 como a provável fonte de turbulência do disco, e o mecanismo magnetocentrífugo desenvolvido por Blandford, Payne e outros explicou o lançamento de jatos.
Debates
- O principal impulsionador da acreção de disco
- Se a acreção é governada principalmente pela turbulência da instabilidade magnetorrotacional ou por ventos de disco magnetizados que removem o momento angular verticalmente, permanece contestado, especialmente nas regiões pouco ionizadas onde a instabilidade pode ser suprimida.
Key figures
- Frank Shu
- Steven Balbus
- John Hawley
- Roger Blandford
Related topics
Seminal works
- frank2014
- shu1987
Frequently asked questions
- Por que uma estrela jovem forma um disco em vez de uma esfera?
- O gás em colapso possui alguma rotação, e à medida que ele cai para dentro, a conservação do momento angular o acelera; o gás pode cair livremente ao longo do eixo de rotação, mas é retido pela rotação no plano perpendicular, de modo que se estabelece em um disco achatado e rotativo.
- O que são objetos Herbig-Haro?
- São nós brilhantes e frentes de choque criados onde os jatos rápidos de uma estrela jovem colidem com o gás interestelar circundante, aquecendo-o de modo que ele brilha; eles traçam os fluxos que acompanham os estágios mais iniciais da formação estelar.