Planetārā miglāja ir no gāzes un plazmas veidota miglāja. Tās veido noteikta veida zvaigznes, kas radušās to dzīves beigu posmā. Mazos optiskajos teleskopos tās izskatās kā planētas. Salīdzinot ar zvaigznēm, tās nedzīvo ilgi, tikai vairākus desmitus tūkstošu gadu.

Kā veidojas planetārā miglāja

Normāla lieluma zvaigznes dzīves beigās, sarkanā milža fāzē, zvaigznes ārējie slāņi tiek izmesti. Šis process parasti notiek, kad zvaigzne atrodas AGB (asymptotic giant branch) fāzē: spēcīgas konvektīvās kustības un pulsācijas palīdz izvērst vielu no atmosfēras. Tā kā ārējā kārta ir zudusi, zvaigzne spoži spīd un ir ļoti karsta. Ultravioletais starojums, ko izstaro zvaigznes centrs, jonizē gāzi un plazmu, kas tika izmesta no zvaigznes. Jonizētā viela sāk izstarot raksturīgās emisijas līnijas (piemēram, [O III]), kas padara miglāju redzamu un krāsainu attēlos. Gala rezultātā veidojas redzamais, gāzveida apvalks ap karstu, blīvu zvaigznes kodolu — nākamo baltu punduri.

Formas, struktūras un to cēloņi

Lai gan dažas planētu miglājiņas izskatās līdzīgi, citām ir ļoti atšķirīgas un unikālas formas. Zinātnieki nav pārliecināti, kāpēc planetārās miglājiņas var izskatīties tik atšķirīgas viena no otras. Ir vairākas ietekmējošas sastāvdaļas, kas, visticamāk, nosaka miglāju morfoloģiju:

  • Sistēmas binaritāte: divējādās zvaigznes vai tuvi kompānioni var novirzīt izmesto materiālu, izraisot spirālveida struktūras, divpolāras (bipolāras) formas vai t.s. "waist" iešaurinājumus.
  • Zvaigžņu vēji: zvaigžņu vēji ar atšķirīgām ātruma komponentēm (lēnākie AGB vēji un vēlāk ātrie vējpūšļi) var saskarties un veidot šokviļņus, plaisas un sveču šūnu struktūras miglājā.
  • Magnētiskie lauki: magnētiskie lauki. Tie var palīdzēt orientēt izplūdes, veidot asišķautnes vai ietekmēt plūsmas simetriju un stabilitāti.
  • Rotācija, iepriekšējā materiāla sadalījums un planētu sistēmas: rotācija un iepriekšējās zvaigznes masīvas zvaigžņu planētu vai disku klātbūtne var lokalizēt vielas izgāšanos un radīt asimetrijas.

Empīriski izdala vairākus morfoloģiskus tipus: apaļas (near-spherical), eliptiskas, bipolāras (divpolāras), punktu-simetriskas un sarežģītas filamentāras struktūras. Mūsdienu observatorijas, īpaši Hubbles teleskops un zemes optiskie teleskopi ar augstu izšķirtspēju, atklājušas dziļi detalizētas iekšējās struktūras — atsperi, smalkas saites, mezglus un žuburus — kas liek domāt par daudzkomponentu procesa darbību.

Fizikālās īpašības un sastāvs

Planetārās miglājiņas parasti sastāv no ūdeņraža un hēlija, bet satur arī smagākas elementu īpatnības — piemēram, oglekli, slāpekli, skābekli un neonu — ko zvaigzne izplatījusi caur procesiem AGB fāzē. Miglāju spectra ir dominēta ar izstarošanas līnijām (piem., Hα, [O III], [N II]) — tieši šīs līnijas padara miglājus īpaši spilgtus šaurjoslas attēlos.

Raksturīgās mērogi un ātrumi: planetārie miglāji parasti stiepjas no aptuveni 0,1 līdz vairākiem parsekiem (biežāk daži desmiti tūkstošu astronomisko vienību) — praktiski runājot, tie var būt dažu desmitu līdz pāris simtu gaismas gadu diametrā. Izplešanās ātrums parasti ir no apmēram 20 līdz 40 km/s, taču dažos gadījumos konstatē ātrākas strūklas un šoko izplūdes.

Dzīves ilgums, novērošana un nozīme

Planetārās miglājiņas ir īslaicīgas — to redzamās fāzes parasti ilgst tikai vairākus desmitus tūkstošu gadu, salīdzinot ar zvaigznes kopējo dzīves ilgumu miljardos gadu. Pēc tam izplūdušā gāze izkliedējas interstellārajā telpā un bagātina vidi ar smagajiem elementiem, kas vēlāk var tikt iestrādāti turpmākās zvaigžņu un planētu veidošanās procesā.

Novērojumi: daudzas planetārās miglājiņas tiek atklātas ar šaurjoslas filtriem (piem., Hα un [O III]) un ar telescopiem, kas spēj izšķirt detaļas. Ar vienkāršiem amatieru teleskopiem daži miglāji (piemēram, Gredzenveida miglājs — M57 vai Heliksa — NGC 7293) izskatās līdzīgi nelielām diskveida struktūrām, kas arī ir pamats nosaukumam.

Terminoloģija un vēsturiska piezīme

Nosaukums "planetārā miglāja" nāk no 18.–19. gadsimta novērojumiem, kad mazos teleskopos šīs struktūras atgādināja planētu disku. 21. gadsimta sākumā daži astronomi sāka tās dēvēt par "lodveida miglām", lai nejauktu tās ar protoplanētu miglām, kas veido planētas. Tomēr termins "planetārais miglājs" joprojām ir plaši lietots zinātniskajā literatūrā un izglītībā.

Kopsavilkums: planetārās miglājiņas ir īslaicīgas, taču vizuāli iespaidīgas zvaigžņu evolūcijas stadijas — tās parāda, kā zvaigznes atdod savu materiālu apkārtējai telpai, kā arī sniedz informāciju par zvaigžņu iekšējo ķīmiju, dinamiku un mijiedarbību ar tuvākajiem pavadītājiem. To dažādās formas un struktūras turpina būt aktīvs pētījumu lauks, kurā pētnieki cenšas saprast, kuri procesi nosaka gala izskatu un attīstību.