Obrót synchroniczny wśród egzoplanet dużo powszechniejszy niż wcześniej uważano

Doktor Barnes pracuje na Wydziale Astronomii i Astrobiologii na UW. Przyczyną jego odkrycia było zakwestionowanie przekonania, że jedynie gwiazdy, które są dużo mniejsze i ciemniejsze od Słońca mogą mieć orbitujące synchronicznie planety. Wyniki jego badań zostały przyjęte do publikacji w czasopiśmie Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy.

Obrót synchroniczny występuje, gdy okres obrotu wokół własnej osi jednego z ciał jest równy okresowi jego obrotu wokół drugiego obiektu. Najczęściej to zjawisko jest obserwowane pomiędzy planetami i ich naturalnymi satelitami, tak jak zachodzi to w przypadku Księżyca i Ziemi, wynosząc 27 dni. “Możliwość obrotu synchronicznego nie jest nowym pomysłem, ale nikt wcześniej nie zanalizował go systematycznie” – wyjaśnia dr Barnes. W przeszłości naukowcy przyjmowali 12-godzinny szacunek okresu obrotu Ziemi jako model do analizy zachowania egzoplanet. W swojej analizie dr Barnes zasugerował, że mogą występować też inne parametry, takie jak krótsze lub dłuższe okresy orbitalne. “Mogą istnieć planety większe od Ziemi lub takie, które mają niespotykane orbity. Biorąc pod uwagę inne warunki, dochodzi się do wniosku, że tak naprawdę stare pomysły są bardzo ograniczające i stąd jest już tylko jedna droga” – dodaje dr Barnes.

Współczesne modele powstawania planet wskazują na to, że ich początkowa rotacja może być dłuższa niż kilka godzin, a nawet kilka tygodni. Gdy przyjmie się takie założenie, pojawia się możliwość, że dużo więcej planet niż pierwotnie zakładano obraca się synchronicznie. Na przykład, jeśli Ziemia powstałaby bez Księżyca i z 4-dniowym “dniem”, według jednego z modeli teraz obracałaby się synchronicznie ze Słońcem.    

Według dr Barnesa wyniki jego analiz sugerują, że proces rotacji synchronicznej jest jednym z głównych czynników wpływających na ewolucję planet mogących mieć warunki do podtrzymania życia, które zostaną odkryte w najbliższej przyszłości. Kiedyś uważano, że obrót synchroniczny prowadzi do powstania tak skrajnych warunków klimatycznych, że efektywnie eliminowałby jakiekolwiek szanse na rozwój życia. Jednak od tego czasu astronomowie doszli do wniosku, że obecność atmosfery i wiatrów na takiej planecie znacząco zmniejszyłaby ekstremalność pogody.

Jeśli kiedyś odkryjemy drugą Ziemię orbitującą swoje słońce, może się okazać, że obraca się z nim synchronicznie. “Myślę, że najważniejszym wnioskiem jest to, że w przyszłych poszukiwaniach życia na egzoplanetach, musimy wiedzieć czy obracają się synchronicznie ze swoimi gwiazdami czy też nie” – podsumowuje dr Barnes.