Предполагается, что протопланетные диски являются плоскими, спокойными, упорядоченными структурами, в которых постепенно происходит планетообразование.
Новое исследование, проведенное международной научной группой при координации Лондонского университета королевы Марии в рамках программы exoALMA, было посвящено изучению протопланетных дисков. Суть подхода состояла в отслеживании движения газов внутри дисков на основе эффекта Доплера – изменения длины волны в зависимости от направления и скорости движения источника. С использованием обсерватории ALMA ученые проанализировали радиоволны, излучаемые молекулами оксида углерода протопланетных дисков.
По результатам установлена варп-структура (искривленная) у многих из них с систематическими наклонами и изгибами. Данные особенности структур не были ранее обнаружены ввиду слабого проявления: угол искривления составляет в основном от половины до нескольких градусов.
Примечательно, что планеты Солнечной системы имеют аналогичную разницу в орбитальных наклонах. Ранее предполагалось, что они обрели ее вследствие гравитационных возмущений после формирования.
По мнению ученых, искривленная структура протопланетных дисков, несмотря на слабое проявление, существенно влияет на планетообразование через турбулентность, определяющую перемещение газа и пыли, обмен веществом между внутренними и внешними областями диска и дальнейшее распределение планет по орбитам, а также аккрецию материала звездой. Причем зафиксирована зависимость степени искривления протопланетного диска от интенсивности данного процесса, что отражает динамическую связь между центром и периферией системы.
Исследователи предполагают, что изгибы структуры протопланетных дисков могут возникать вследствие внутренних процессов вроде нестабильности потока газа или магнитного поля, сложного газопылевого взаимодействия либо гравитационного влияния скрытых в глубине диска массивных планет или двойных звезд.
Полученные результаты расширяют понимание разнообразия планетных систем и их развития и будут актуальны для поиска экзопланет. Так, они могут объяснять наличие планет с наклонными и полярными орбитами.
