A csillagászat egyik legizgalmasabb kérdése a mai napig az, hogyan és milyen ütemben alakulnak ki a bolygók a világegyetemben. Az exobolygók – vagyis a Naprendszeren kívüli bolygók – felfedezése és tanulmányozása az elmúlt évtizedekben forradalmasította a bolygókeletkezésről alkotott elképzeléseinket. Egy új tanulmány most ismét átírja a tudományos könyveket: úgy tűnik, a gázóriások, például a Jupiterszerű bolygók sokkal gyorsabban formálódhatnak, mint ahogy azt eddig gondoltuk. Ez a felfedezés nemcsak az exobolygók, hanem a saját Naprendszerünk kialakulásának történetét is új fénybe helyezheti.
A klasszikus bolygókeletkezési modell szerint a gázóriások kialakulása akár 10 millió évet is igénybe vehet. Ez idő alatt a protoplanetáris korong por- és gázanyagából először szilárd magok képződnek, majd ezek vonzzák magukhoz a környező gázokat, fokozatosan növekedve egy bolygóvá. A protoplanetáris korong (angolul protoplanetary disk) egy olyan lapos, forgó korong, amely gázból és porból áll, és egy fiatal, éppen megszülető csillag (ún. protocsillag) körül alakul ki. Ez a korong az a „nyersanyagkészlet”, amelyből a bolygók, holdak, kisbolygók és egyéb égitestek születnek. Viszont a legújabb tanulmány szerint, amelyet az Interesting Engineering is ismertetett, egyes bolygók már 1-2 millió év alatt teljesen kifejlődhetnek.
Ez a radikálisan rövid idővonal új kérdéseket vet fel az eddig elfogadott elméletekkel szemben. Ha a gázóriások ilyen gyorsan kialakulhatnak, akkor a protoplanetáris korongban zajló fizikai folyamatok – például a porképződés, az ütközések, valamint a gravitációs összeállás – sokkal hatékonyabban működnek, mint korábban hittük.
A kutatók a tanulmány során fiatal csillagokat és azok környezetét vizsgálták, különösen az úgynevezett protoplanetáris korongokat – ezek a por- és gázgyűrűk, amelyekből a bolygók születnek. Az egyik kulcsfontosságú példát a K2-33b nevű exobolygó szolgáltatta, amely egy mindössze 9,3 millió éves rendszerben található, mégis már teljesen kialakult állapotban figyelhető meg. Ez azt jelenti, hogy a bolygónak valószínűleg már pár millió év alatt meg kellett születnie.
Hasonló fiatal rendszerek megfigyelése is alátámasztja, hogy a korongok rövid élettartama (tipikusan 3-5 millió év) nem engedi meg a hosszú kialakulási időt. A bolygóknak tehát villámgyorsan kell kialakulniuk, különben nem maradna elég anyag a korongban a növekedéshez. A James Webb űrtávcső és más modern eszközök segítségével a kutatók most már képesek részletesen feltérképezni ezeket a korongokat, és közvetett bizonyítékokat gyűjteni a bolygóformálódás különböző szakaszairól.
A gyors bolygókeletkezés gondolata komoly kihívás elé állítja a jelenlegi planetáris formálódási modelleket. Az egyik lehetséges megoldás, hogy a korábban feltételezettnél gyorsabban nőnek meg a bolygómagok a protoplanetáris korong sűrű belső régióiban. Ezen kívül egyes tudósok arra is gyanakodnak, hogy bizonyos mechanizmusok – például a por örvénylés és a helyi sűrűségcsomók összeomlása – eddig alábecsült szerepet játszhatnak.
A tanulmány következményei túlmutatnak az exobolygók tanulmányozásán: a Naprendszerünk, különösen a Jupiter és a Szaturnusz keletkezését is újra kell értelmeznünk. Ha a gázóriások gyorsan is kialakulhatnak, az azt is jelentheti, hogy ezek a bolygók hamarabb kezdték el befolyásolni a többi, kisebb bolygó – például a Föld – pályáját és anyageloszlását.
A csillagászatban gyakran egy-egy új felfedezés dominószerűen borítja fel a meglévő elméleteket, és ez most sincs másként. A friss kutatás szerint a bolygók – különösen a gázóriások – jóval rövidebb idő alatt alakulhatnak ki, mint azt korábban gondoltuk. Ez a felismerés nemcsak a bolygóképződés folyamatát, hanem a csillagrendszerek fejlődésének egészét új megvilágításba helyezi. A következő években valószínűleg még több adat érkezik majd fiatal rendszerekből, és ezek alapján tovább finomíthatjuk az univerzum bolygóbölcsőiről alkotott képünket. Egy dolog azonban biztos: a világegyetem sokkal dinamikusabb és gyorsabban változó, mint ahogy azt valaha is hittük.