Kvarckristályok a bolygókeletkezésben

A Spitzer infravörös űrteleszkóp megfigyelései alapján William Forrest, a University of Rochester munkatársa öt, körülbelül 400 fényévre található fiatal csillag esetében az őket övező porkorongban olyan szilícium-dioxid olyan módosulásokat (krisztobalitot és tridimitet) azonosított, amelyek a Földön például vulkanikus lávafolyamokban fordulnak elő, de megtalálhatók néhány meteoritban és üstökösökben is, írja a Hírek.csillagászat.hu. Az már régebb óta ismert, hogy a fiatal csillagok körüli korongokban a kristályosodott porrészecskék nagyobb szemcsékké tapadnak össze, melyek aztán még nagyobb testeket alkotva a kialakuló bolygók alapanyagául szolgálnak.

Az elméletek szerint a kristályosodási és összetapadási folyamat a csillag életének első néhány millió évében megy végbe. A krisztobalit és a tridimit kimutatása azért jelent meglepetést, mert a porkorongokban uralkodó tipikus hőmérsékletek nem elég magasak a kristályosodási folyamathoz.

A detektált kvarc-módosulatok kialakulásához legalább 1220 kelvin hőmérséklet kell, a protoplanetáris korongok 100-1000 kelvines jellemző hőmérséklete azonban elmarad ettől az értéktől. A kristályosodáshoz felmelegedés, majd az azt követő gyors lehűlés szükséges, ezért Forrest és kollégái úgy gondolják, hogy a kellő hőmérsékletet a korongban terjedő lökéshullámok hozták létre. Ezek kiváltója pedig az örvénylő diszk gáz- és porfelhőinek nagysebességű ütközése.

Ezt az elképzelést támasztja alá néhány, a Naprendszerben található, hasonló forgatókönyvet sugalló bizonyíték is. A Földre hullott ősi meteoritokban található körülbelül mm-es méretű kerek csomók, az ún. kondrumok valószínűleg hasonló lökéshullámok hatására kristályosodtak ki a fiatal Naprendszer protoplanetáris korongjában. Vélhetőleg ezen folyamat nyomait találta meg a NASA Stardust űrszondája is a Wild 2-üstökösben tridimit kristályok formájában.