Badania prowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców, w tym przez astronoma z UMK w Toruniu, mogą nam ujawnić proces formowania się planet.
Odkryto rzadki widok w pobliskim układzie gwiezdnym: sześć planet krążących wokół gwiazdy centralnej w rytmicznym takcie, który nie zmienił się od momentu powstania miliardy lat temu.
Ten unikalny przypadek „zsynchronizowanej” blokady grawitacyjnej może dostarczyć dogłębnego wglądu w proces powstawania i ewolucji planet.
W badaniach opublikowanych w czasopiśmie Nature brali udział naukowcy z Chile, Meksyku, Francji, Niemiec, Włoch, Portugalii, Hiszpanii, Szwecji, Szwajcarii, Wielkiej Brytanii, USA oraz z Polski: z Instytutu Astronomii na Wydziale Fizyki, Astronomii i Informatyki Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu.
Odkrycie to stanie się układem wzorcowym do badania, w jaki sposób pod-Neptuny, najczęstszy typ planet poza Układem Słonecznym, formują się, ewoluują, z czego są zbudowane i czy mają odpowiednie warunki do wspierania istnienia ciekłej wody na swoich powierzchniach – powiedział Rafael Luque z Uniwersytetu Chicago.
Rzadki rezonans
Sześć planet krąży wokół gwiazdy o nazwie HD110067, która znajduje się w odległości około 100 lat świetlnych w konstelacji Warkocza Bereniki.
W 2020 roku satelita Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) wykrył spadki jasności gwiazdy, co wskazywało na przejścia planet przed tarczą gwiazdy. Naukowcy połączyli dane z satelitów TESS i CHaracterising ExOPlanet Satellite (Cheops), a następnie przeanalizowali je, co doprowadziło do odkrycia pierwszej w swoim rodzaju konfiguracji planetarnej.
Chociaż układy planetarne składające się z wielu planet są powszechne w naszej Galaktyce, te o ciasnym układzie grawitacyjnym, znane jako „rezonanse”, są obserwowane przez astronomów znacznie rzadziej.
W tym przypadku planeta znajdująca się najbliżej gwiazdy wykonuje trzy okrążenia wokół gwiazdy na każde dwa okrążenia następnej planety (tzw. rezonans 3:2) – ten wzorzec powtarza się wśród czterech najbliższych planet. W przypadku najbardziej oddalonych planet, wzorzec czterech okrążeń na każde trzy okrążenia następnej planety (rezonans 4:3) powtarza się dwukrotnie.
Te rezonansowe orbity są trwałe jak skała: planety najprawdopodobniej wykonują ten sam rytmiczny taniec od czasu powstania układu miliardy lat temu, zgodnie z wypowiedzią naukowców.
Historie formowania
Układy planetarne o rezonansowych orbitach są niezwykle istotne, ponieważ dostarczają astronomom informacji na temat formowania się i późniejszej ewolucji układu planetarnego. Planety krążące wokół gwiazd mają tendencję do tworzenia się w rezonansie, lecz łatwo mogą ulec zakłóceniom. Na przykład bardzo masywna planeta, bliskie spotkanie z przechodzącą gwiazdą lub olbrzymie uderzenie może zakłócić delikatną równowagę. W rezultacie wiele znanych astronomom układów planetarnych nie znajduje się w rezonansie, ale wydaje się być wystarczająco bliskich, że kiedyś mogły być w rezonansie. Niemniej jednak układy planetarne zachowujące rezonans są rzadkością.
Uważamy, że tylko około 1% wszystkich układów pozostaje w rezonansie, a jeszcze mniej wykazuje łańcuch planet w takiej konfiguracji – powiedział Luque. Dlatego HD110067 jest wyjątkowy i zachęca do dalszych badań: Przedstawia nam nienaruszoną konfigurację układu planetarnego, który przetrwał nietknięty.
Aby jeszcze dokładniej zrozumieć, jak ten układ się uformował, konieczne będą bardziej precyzyjne pomiary mas i orbit tych planet.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Więcej informacji:
- Scientists discover rare 6-planet system that moves in strange synchrony
- Satelita Cheops odkrył niezwykły system planet
- A resonant sextuplet of sub-Neptunes transiting the bright star HD 110067
Źródło: Uniwersytet Chicago, Nauka w Polsce
Na ilustracji: Wizja artystyczna układu sześciu nowo odkrytych planet krążących w rezonansie ze swoją gwiazdą. Źródło: Roger Thibaut (NCCR PlanetS)
