Gezegen oluşumunun en yaygın kabul gören teorisi olan birikim teorisi, protoplanetary diskteki küçük parçacıkların biriktiğini ve sonunda gezegenimsiler adı verilen daha büyük cisimler oluşturduğunu belirtir. Ancak bu teori, yıldızlarından uzakta oluşan gaz devleri ile Uranüs ve Neptün gibi buz devlerinin varlığını açıklamakta zorluk çekiyor.
Yığılma teorisi, 1944 yılında Dünya gibi kayalık gezegenlerin “meteorik materyalden” oluştuğunu öne süren Otto Schmidt tarafından önerildi. 1960 yılında gökbilimci William McCrea, gezegenlerin güneş bulutsusu içinde oluştuğu fikrine dayanarak “öngezegen teorisini” önerdi. Geçtiğimiz yıllarda, birikim teorisi geliştirildi ve genişletildi, ancak bazı boşluklar kaldı.
Teori, bir gaz devi haline gelebilecek kadar büyük bir çekirdeğin oluşmasının birkaç milyon yıl alması ve proto-gezegen disklerinin bunun gerçekleşmesi için çok hızlı bir şekilde dağılmasıdır. Ek olarak, birikim teorisi diğer güneş sistemlerinde bulunan sıcak Jüpiterleri ve süper Dünyaları açıklamakta zorluk çekiyor.
Münih’teki Ludwig Maximilian Üniversitesi’ndeki araştırmacılar tarafından geliştirilen yeni bir model bu boşlukları doldurabilir. Astronomi ve Astrofizik dergisinde yayınlanan çalışmalarına ise “Disk altyapısının başlattığı sıralı dev gezegen oluşumu” adı veriliyor.
Bu model, proto-gezegen diskindeki halka bozuklukları adı verilen alt yapıların, hızlı bir şekilde art arda birden fazla gaz devinin oluşumuna neden olabileceğini göstermektedir. Milimetre boyutunda küçük toz parçacıkları diskte birikerek halka bozukluklarına düşerek “göç tuzakları” oluşturur. Diskteki bu kompakt bölgelerde büyük miktarlarda gezegen oluşturan malzeme birikerek hızlı gezegen oluşumu için gerekli koşulları yaratır.
Süreç, gezegensel boşluğun dış kenarında yeni bir maksimum basınç yaratıyor ve bu da yeni nesil gezegen oluşumunu tetikliyor. Bu, güneş sisteminde gördüğümüz gibi, dev gezegenlerden oluşan kompakt bir zincire yol açar. Süreç verimlidir çünkü oluşan ilk gaz devleri, bir sonraki gezegeni oluşturmak için gereken tozun yıldızın derinliklerine doğru sürüklenmesini önler.
Atacama Büyük Milimetre-milimetre-altı Dizisi (ALMA), 200 AU’dan daha uzak mesafelerdeki genç disklerde gaz devleri tespit etti. e. Güneş Sisteminde Jüpiter yaklaşık 5 AU’da bulunur. e. ve Neptün – yaklaşık 30 a. e. Yazarlar, modellerinin tüm bu farklı mimarileri açıklayabildiğini söylüyor.
Araştırmanın başyazarı Tommy Chi Ho Lau, “Bu, simülasyonun ince tozun dev gezegenlere dönüşme sürecini ilk kez takip etmesidir” dedi. Yeni model, gökbilimcilerin gezegen oluşumunu daha iyi anlamalarına ve gaz devleri ile buz devlerinin varlığını açıklamalarına yardımcı olabilir.