Doskonałym przykładem jest tutaj kwestia powstawania planet wokół młodych, dopiero co powstałych gwiazd. Hipoteza mgławicowa sugeruje, że gwiazdy i towarzyszące im planety powstają z ogromnych obłoków gazu i pyłu znanych jako mgławice. Mgławice te zapadają się pod wpływem własnej grawitacji, dając początek centralnej gwieździe. Pozostała wokół gwiazdy materia tworzy wirujący dysk protoplanetarny. To tam cząsteczki pyłu i gazu zderzają się i zbijają w grudki, ostatecznie rozwijając się w planety. Model ten sugeruje, że skład chemiczny planet powinien ściśle odzwierciedlać skład dysku protoplanetarnego, z którego powstały.
Najnowsze obserwacje wskazują jednak na to, że nie jest to takie oczywiste. Astronomowie, wykorzystujący potężne narzędzia, takie jak Keck Planet Imager and Characterizer (KPIC), zajrzeli do odległego układu gwiezdnego i zaobserwowali rozwijającą się w nim egzoplanetę PDS 70b. Tak się składa, że obserwujemy ją na tym rzadkim etapie ewolucji, że jest ona wciąż osadzona w dysku protoplanetarnym. To doskonała okazja na porównanie składu chemicznego dysku i powstającej w nim planety.
Czytać także: Tak powstają planety podobne do Ziemi. James Webb dostrzegł coś fascynującego
Analizując światło z PDS 70b, naukowcy byli w stanie określić skład jej atmosfery. Ku zaskoczeniu odkryli znaczącą różnicę w stosunku węgla do tlenu w atmosferze planety w porównaniu do otaczającego dysku. To nieoczekiwane odkrycie sugeruje, że proces powstawania planet może być bardziej złożony, niż wcześniej sądzono.
Zaproponowano dwa możliwe wyjaśnienia tej rozbieżności. Jedna możliwość jest taka, że egzoplaneta PDS 70b uformował się na wczesnym etapie historii układu, zanim dysk zgromadził całe swoje zasoby węgla. Może być jednak tak, że rosła ona głównie poprzez akrecję stałych materiałów, takich jak lód i pył, oprócz gazu. Te ciała stałe, bogate w tlen, wyparowywałyby po wejściu w atmosferę planety, potencjalnie zmieniając stosunek węgla do tlenu.
Badania prowadzone przez Chih-Chun Hsu z Northwestern University dowodzą zatem tego, że nasza wiedza o powstawaniu planet wciąż ewoluuje i mamy jeszcze sporo niespodzianek przed sobą. Poprzez bezpośrednie porównanie składu młodej planety z jej dyskiem macierzystym astronomowie uzyskali kluczowe informacje na temat skomplikowanych procesów, które kształtują układy planetarne.
Czytaj także: Tak zaczęła się historia życia na powierzchni Ziemi. Wiemy, czego szukać w przestrzeni kosmicznej
Postęp technologiczny, który umożliwił to odkrycie, taki jak technologie fotoniczne opracowane dla teleskopów Kecka, stopniowo, ale stale rewolucjonizuje obserwacje astronomiczne. Technologie te pozwalają naukowcom badać słabe obiekty, takie jak egzoplanety, znajdujące się w pobliżu jasnych gwiazd.
Teraz naukowcy planują obserwacje innej planety w tym samym układzie planetarnym. Wszyscy chcą bowiem wiedzieć, czy ta planeta będzie składem bardziej przypominała dysk protoplanetarny, zbadaną już planetę, czy może będzie od nich różna.
Nie zmienia to faktu, że wielokrotne obserwacje tych samych obiektów mogą być niezwykle cenne. Z każdego zestawu danych wyłuskujemy nowe informacje i jak widać po powyższym przykładzie, czasami takie wtórne obserwacje mogą nawet kwestionować obowiązujące teorie i odkrywać przed nami nowe elementy układanki.