Wyjątkowy układ planetarny pomoże badać ewolucję planet

Korzystając z różnych obserwatoriów astronomowie dokładnie opisali masy i orbity sześciu egzoplanet, obecnych w odkrytym niedawno systemie, odległym o 270 lat świetlnych od Ziemi. Odkryty niedawno układ planetarny to furtka do ogromnej wiedzy o ewolucji planet.

Wyjątkowy układ planetarny

.Z pomocą różnych obserwatoriów naukowcy z University of California, Irvine (USA) z wyjątkową precyzją przeanalizowali odkryty w niedawnym czasie układ TOI-1136, oddalony od nas o 270 lat świetlnych.

Wokół małej gwiazdy krąży sześć potwierdzonych planet. Badacze z wyjątkową precyzją obliczyli ich masy i orbity. Dokonali tego, łącząc dane uzyskane z pomocą kosmicznego teleskopu TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), obserwującego tranzyty – z informacjami na temat samej gwiazdy, uzyskane dzięki Lick Observatory w Kalifornii i hawajskiego Keck Observatory. Udało się bowiem zarejestrować drobne ruchy gwiazdy spowodowane ruchami planet, co pozwoliło określić ich masy.

Bezprecedensową dokładność pomiarów badacze uzyskali m.in. dzięki modelowi komputerowemu, który uwzględniał setki wcześniejszych pomiarów tranzytów planet.

„Potrzeba było wielu prób i błędów, ale jesteśmy bardzo zadowoleni z naszych wyników. Stworzyliśmy jeden z najbardziej skomplikowanych modeli systemu planetarnego, jakie opisano dotychczas w literaturze naukowej” – mówi Corey Beard, jeden z autorów publikacji, która ukazała się na łamach magazynu „The Astronomical Journal”.

Jednym z powodów, dla których ten system tak bardzo interesuje astronomów, jest duża liczba jego planet.

„TOI-1136 ma dla nas wiele zalet, jeśli chodzi o możliwości badawcze, ponieważ dzięki licznym planetom możemy wyszczególnić aspekty ich ewolucji zależne od samej gwiazdy. To pomaga nam skupić się na mechanizmach działających na poszczególnych planetach” – wyjaśnia jeden z autorów publikacji, prof. Paul Robertson.

Gdyby badacze porównywali podobną liczbę planet krążących wokół kilku gwiazd, musieliby uwzględniać unikalne warunki każdego z tych układów. To bardzo skomplikowałoby analizę. Tymczasem wszystkie planety TOI-1136 dzielą tę samą historię i otoczenie.

Sub–neptuny

.W kosmicznej skali system jest młody: liczy zaledwie 700 mln lat. To także zachęca do badań astronomów, chcących lepiej poznać wczesne etapy życia planet.

Z drugiej strony jednak młode gwiazdy utrudniają obserwacje, ponieważ są szczególnie aktywne i emitują silne, niestabilne promieniowanie.

Wszystkie planety, jak się okazało, są tzw. sub-neptunami. Najmniejsza z nich ma średnicę nieco ponad dwa razy większą niż Ziemia. Największe są zbliżone rozmiarami do Urana i Neptuna. Wszystkie krążą blisko swojej gwiazdy.

„Jeśli nasz Układ Słoneczny ułożylibyśmy wokół tej małej gwiazdy, wszystkie planety znalazłyby się na zewnętrz miejscowego systemu” – mówi prof. Robertson.

„Z naszego punktu widzenia to dziwne planety, ponieważ w Układzie Słonecznym nie ma czegoś podobnego. Jednak im więcej dalekich systemów poznajemy, tym bardziej wydaje się, że to właśnie najpowszechniejsze planety w galaktyce” – zwraca uwagę uczestnicząca w badaniach Rae Holcomb.

Oddziaływania grawitacyjne między potwierdzonymi sześcioma planetami wskazują też na obecność siódmego globu.

Więcej informacji mają przynieść dalsze badania, do których świetnie nadaje się Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Mógłby on m.in. dostarczyć danych na temat atmosfer egzoplanet – podkreślają naukowcy.

„Dostęp do tak dużej liczby planet średniej wielkości, obecnych w jednym systemie, pozwala nam na testowanie różnorodnych scenariuszy ich powstawania. Naprawdę chciałbym dowiedzieć się więcej na temat tych planet. Czy znajdziemy świat ze stopionej skały, wodny świat i lodowy w tym samym systemie? To brzmi prawie jak science-fiction” – mówi Matthew Shetrone zastępca dyrektora obserwatoriów należących do University of California.

Narodziny gwiazdy

.Astronom, Piotr KOŁACZEK-SZYMAŃSKI, na łamach „Wszystko co Najważniejsze” zaznacza, że: „Kluczowe w procesie narodzin gwiazdy są mgławice. Jest to obłok pyłu i gazu, w którym dochodzi do formowania się gwiazd. We wczesnych fazach gaz pozostaje praktycznie niewzbudzony i zauważalny jedynie w podczerwieni. Gwiazdy dzięki kolapsowi grawitacyjnemu narodziły się z materii i powoli ją rozdmuchują, emitując specyficzną formę wiatru. Tracą materię, która odsuwa od nich gaz”.

„Mgławica M16 w gwiazdozbiorze Orła ma pyłowe kolumny („kolumny stworzenia”), które są miejscem powstawania gwiazd. Możemy wykonywać zdjęcia najdrobniejszych szczegółów takich mgławic i w skali roku obserwować zmiany, które w niej zachodzą” – pisze Piotr KOŁACZEK-SZYMAŃSKI.

„Najczęściej obrazy takiego procesu obserwujemy w świetle widzialnym, jednak astronomowie mają do badania znacznie większą paletę promieniowania elektromagnetycznego. Jednym z odcieni tej palety jest podczerwień”.

„Za jej sprawą możemy przeniknąć przez wszystkie struktury pyłowe, co pozwala nam na dokładniejsze obserwowanie obszarów narodzin gwiazd. W fazie typu T Tauri początkowo materia krąży po orbicie nowo narodzonej gwiazdy. Silne pole magnetyczne prowadzi do spadania materii na powierzchnię gwiazdy, co powoduje emisję bardzo silnego promieniowania rentgenowskiego. Taka gwiazda nie byłaby przyjazna dla planet, które znalazłyby się zbyt blisko” – pisze Piotr KOŁACZEK-SZYMAŃSKI w tekście „Z gwiazd powstaliśmy, w gwiazdy się obrócimy„.