"Universumis võib tekkida kõige rohkem planeete just sellistes ekstreemsetes oludes. Kuna taolisi tähetekkepiirkondi, nagu meie vaatlesime, on ilmaruumis väga palju, oluline on mõista, millised tingimused seal täpselt valitsevad. See võiks viia meid lähemale vastusele, miks leiame sedavõrd palju eriilmelisi planeedisüsteeme," selgitas Mari-Liis Aru, Euroopa Lõunaobservatooriumis doktorikraadi tegev astronoom.

Täpsemalt uuris Aru kolleegidega tosinat propliiti, mis asuvad Orioni udukogus – ühes Linnutee hoogsaima tähetekkega piirkonnas. Astronoomid avastasid esimesed taolised ioniseeritud planeeditekkekettad Hubble'i kosmoseteleskoobiga sealtsamast juba 1990ndatel.

Erinevalt hiljem leitud sümmeetrilise kujuga planeedihällidest on need kergelt välja venitatud. Komeedisarnase välimuse annavad ketastele kosmilises mõõtkavas nende lähedal asuvad hiidtähed. Neilt lähtuva ultraviolettkiirguse surve on piisavalt tugev, et tekitada süsteemile gaasist ja tolmust koosnev saba, just nagu võililleseemneid laiali puhuv tuuleiil.

Aru tõi viimasel kümnendil leitud tuhandete eksoplaneetide ja planeedisüsteemide valguses välja, et nende mitmekesisuse aluspõhjuste mõistmiseks ei piisa vaid väljakujunenud planeedisüsteemides toimuva uurimisest. "On tekkinud arusaam, et selle segapuntra ja planeeditekke protsessi selgitamiseks peame minema veel sammu võrra varasemaks: vaatama nende sünnihetke ja seda, milline mõju on planeeditekkekettaid ümbritseval keskkonnal," sõnas astronoom.

Orioni udukogu pakub selleks küllaga võimalusi. Kokku on leitud sealt praeguseks 178 propliiti. Eelnevate vaatluste käigus tuli ilmsiks ka paradoks – hiidtähtede kiirgussurve on paiguti sedavõrd tugev, et praegu nähtava tempo juures puhuks need planeeditekkekettad laiali vähem kui paari miljoni aastaga. Äärmusliku näitena poleks saanud planeedid näiteks Päikesest enam kui 30 korda massiivsema tähe theta-1 Ori C tõttu üleüldse tekkidagi.

Värsked Euroopa Lõunaobservatooriumi MUSE instrumendiga tehtud vaatlused kinnitasid varasemate massikao hinnangute paikapidavust. Propliidid kaotavad massi nii kiires tempos, et terve päikesesüsteemi ja selle ematähe täielikuks aurustumiseks kuluks suurusjärgus 100 000 kuni kümme miljonit aastat. "Massi kaotuse hindamine on oluline mõistmaks, kas planeetide tekkeks jääb piisavalt aega," nentis Mari-Liis Aru.

Astronoomide kogukonnas on tegu samas piisavalt tuntud probleemiga, et nende süsteemide sedavõrd kiiret aurustumist on selgitatud aastate vältel mitmel viisil. Mõni selgitus on teisest proosalisem. Hakatuseks võib olla vastuolu tingitud kallutatud valimist. Teisisõnu on astronoomidele seni silma jäänud vaid kõige silmapaistvamad propliidid ja teiste planeeditekkeketaste massikadu on tagasihoidlikum. Alternatiivselt satuvad planeeditekke-kettad massiivsete tähtede lähistele vaid paiguti ehk massikadu on sedavõrd kiire vaid ajutiselt.

Viimaks võib peituda võti Orioni udukogu keerukas struktuuris. "See võib viia selleni, et neid kettaid kaitstakse teiste tolmu- ja gaasipilvede poolt ning see mass ei pääse sealt tegelikult sedavõrd kiiresti läbi. Tegu on aga alles areneva uurimisalaga, mis toetub praegu suuresti modelleerimisele," selgitas Aru. Maailma tavaliselt iseloomustava keerukuse võib tegu olla ka kõigi nende kolme selgituse kombinatsiooni või hoopis millegi muuga, millele pole veel osatud mõelda.

Aru kavatseb läheneda probleemile ka edaspidi eeskätt vaatluslikust küljest. Kuigi Päikesesüsteemi lähedal pole peale Orioni udukogu teisi märkimisväärseid planeeditekke-piirkondi, millega saadud tulemusi võrrelda, võiksid täiendavad vaatlused, eriti järgmise põlvkonna maapealsete teleskoopidega aidata kaardistada tolmu- ja gaasipilvede struktuuri senisest paremini. "Järgmises töös plaanime hinnata lisaks propliitide gaasi tihedust ja temperatuuri," sõnas astronoom.

Sellega on seotud ka Aru doktoritöö teine osa. Eri elemendid kiirgavad erineval hulgal energiat saades eri värvi valgust kitsastel lainepikkusel. Samal ajal annab süsteemist lähtuva valguse eredus aimu, kui palju ainet, näiteks gaasi ja tolmu, selle teele jääb. Nõnda võivad planeeditekkeketastele oma jälje jätta nii ketta keskel olev väiksema massiga täht kui süsteemi väljaspoolt mõjutav hiidtäht. "Leidsime väga hea tunnusliku joone, mis tekib vaid sellistes keskkondades, kus see väline täht ketast mõjutab," sõnas astronoom.

Tervikuna võimaldab see eristada planeeditekke-ketastes paremini sisemist ja välist fotoaurustumise efekti. "Üks minu doktoritöö võtmepunkte ongi see, kuidas neid kahte efekti lahti harutada. Süsinikujoont on küll varem välja pakutud, kuid seda pole teiste instrumentidega varem õnnestunud tuvastada. Meie 12 propliidi puhul oli see aga ilusasti olemas ja selles äärmuslikus keskkonnas täpselt selline, nagu ennustatud," lisas Aru.

Lisaks oma teadustöö sisulisele poolele hindab Mari-Liis Aru ka sellega seonduvat esteetikat. "Minu jaoks on need planeeditekke-kettad ühelt poolt tohutult äge ajamasin, millega näha planeedisüsteemide tekkimist. Muidugi saame nende toel teha ka paremat statistikat, kuid samal ajal on vahva näha, kuidas neid andmeid esitledes läheb silm särama igaühel, nii ülikoolis töötavatel teadlastel kui ka neil, kes teadusega ei tegele," sõnas astronoom.

Uuringud ilmusid ajakirjas Astronomy & Astrophysics.