Os planetas se formam à medida que os grãos de poeira em um disco protoplanetário se transformam em seixos e, finalmente, em planetas. Como pequenos grãos de poeira interagem com o gás (por meio do arrasto que ele transmite), o gás nos discos protoplanetários influencia a distribuição de pequenos grãos e, portanto, o crescimento dos planetas. Astrônomos tentando desvendar como as interações gás-poeira afetam o desenvolvimento do planeta estão particularmente interessados ​​em estudar a espessura do disco (sua "altura vertical") versus a distância da estrela; o disco se expande na maioria dos casos em que a estrela central domina a massa do sistema. Medindo independentemente as alturas do gás e os pequenos grãos de poeira, os astrônomos podem estudar as características fundamentais do disco, como a proporção de massa de gás para poeira e turbulência no disco.

Os astrônomos do CfA, Richard Teague e David Wilner, e uma equipe de colegas concluíram a primeira comparação direta das alturas verticais de gás e poeira. Eles modelaram observações de múltiplos comprimentos de onda do ALMA, Hubble, e Gêmeos em três discos planetários particularmente adequados para tais medições:os sistemas são moderadamente inclinados à linha de visão para oferecer alguma perspectiva 3D, eles têm gás monóxido de carbono e poeira suficiente para que esses componentes sejam medidos, e os discos exibem vários anéis. Os anéis espalham a luz e são necessários para a estimativa das alturas verticais de grãos pequenos (as origens dos anéis são incertas, possivelmente esculpido por planetas ou por uma transição de temperatura que produz gelo).

Os astrônomos descobriram que em dois sistemas o gás e a poeira a distâncias da estrela de cerca de cem unidades astronômicas são colocados com a mesma estrutura, mas, mais longe, os grãos de poeira têm uma altura vertical menor do que o gás CO. No terceiro sistema, os dois componentes têm a mesma forma em todas as distâncias. Os cientistas argumentam que uma proporção de massa de gás para poeira maior que 100 (o valor típico para o meio interestelar) poderia explicar o comportamento dos dois primeiros. A equipe também conclui que as alturas verticais de gás e poeira não são simplesmente funções da massa, era, ou tipo espectral da estrela, mas em trabalhos futuros eles esperam esclarecer as dependências.

Os cientistas alertam que com apenas três exemplos é prematuro generalizar suas conclusões. Eles também observam que os mecanismos de produção dos anéis são incertos e pode ter havido um efeito de seleção não identificado nesses sistemas. Por exemplo, esses discos são relativamente grandes, e menor, os mais típicos podem se comportar de maneira diferente. Não menos importante, os efeitos da turbulência e do assentamento de poeira permanecem incertos. Esses primeiros resultados, Contudo, demonstrar a viabilidade das técnicas. Observações adicionais e modelagem devem ser capazes de caracterizar os discos de outros sistemas e rastrear mais detalhes do processo de formação do planeta.