Što je točno "normalni" sunčev sustav? Ako smo mislili da u prošlosti imamo neku ideju, sad definitivno ne. A nova studija koju su predvodili astronomi sa Sveučilišta Cambridge pojačala je tu činjenicu. Nova studija pronašla je četiri planeta plinova diva, slične našem vlastitom Jupiteru i Saturnu, koji su okružili vrlo mladom zvijezdom CI Tau. A jedan od planeta ima ekstremnu orbitu koja ga odvodi više od tisuću puta udaljenija od zvijezde od unutarnje planete.
CI Tau je udaljen oko 500 svjetlosnih godina u vrlo aktivnom dijelu galaksije nazvanom "zvjezdani rasadnik." Sa samo 2 milijuna godina, CI Tau je tek beba u zvjezdanoj mjeri. Naše vlastito Sunce staro je oko 5 milijardi godina i ima još 5 milijardi koje treba dati, dati ili uzeti. Dakle, CI Tau je premlad da bi imao one vrste plinskih divova koje ima. Ili smo tako mislili.
Naš najbolji model formiranja sunčevog sustava naziva se maglovita hipoteza i ide ovako: Noktirani oblak plina i prašine raste i stječe gustoću dok se ne uruši u zvijezdu i ne počne fuzija. Oko ove novoformirane zvijezde ostatak plina i prašine stalno se vrti kao protoplanetarni disk. S vremenom se ta stvar skuplja i formira druge planete, mjesečeve i asteroide i više nema protoplanetarnog diska. Ovo je vrlo kratki opis kako stvari idu.
Ali ovaj se proces formiranja planeta smatra dugo vremena, mnogo više od 2 milijuna godina. Zvijezda poput našeg Sunca može se formirati za samo 1 milijun godina, ali plinskim planetima je potrebno između 10 i 100 milijuna godina, a zemaljskim planetima potrebno još više.
"Planeti mase Saturna trebali bi se formirati tako da prvo skupe čvrstu jezgru, a zatim povuku sloj plina na vrhu, ali ti bi procesi trebali biti vrlo spori na velikim udaljenostima od zvijezde. Većina će se modela boriti da naprave planete ove mase na ovoj udaljenosti. " - vodeći autor studije, profesorica Cathie Clarke, Institut za astronomiju Sveučilišta u Cambridgeu.
Ovo nije prvi put da je CI Tau ugledao astronome u oči. 2016. godine astronomi su otkrili vrući Jupiter koji kruži oko zvijezde. Ovo je učinilo prvom zvijezdom u njenoj mladosti jednog od ovih sjajnih divova s vrućim plinom. Vrući Jupiter plinovit je gigant u istom rasponu mase kao i naš vlastiti Jupiter, ali onaj koji orbitira tako blizu svojoj zvijezdi da je vrlo vruće. Vrući Jupiterovi zbunjuju se jer ne razumijemo kako se mogu formirati "in situ" ili tako blizu zvijezde. Astronomi smatraju da se ove vrste planeta formiraju dalje od zvijezde i migriraju. Kako se to moglo dogoditi za samo 2 milijuna godina?
U ovoj novoj studiji, tim istraživača vođen sa Sveučilišta Cambridge ponovo je skrenuo pogled prema CI Tau. Koristili su Atacama veliki milimetar / submilimetarski niz (ALMA) za pretraživanje CI Tau sustava za braću i sestre do vrućeg Jupitera. Ono što su pronašli samo je povećalo tajnu sustava. Otkrili su još 3 plinska diva koji kruže oko zvijezde, a jedan od njih prati daleku orbitu tisuću puta dalje od zvijezde od najunutarnjeg planeta, već spomenutog vrućeg Jupitera. Prema dokumentu, ovo je "... najmasovniji ansambl egzoplaneta ikad otkriven u ovom dobu." Pa što sve to znači?
"Trenutno je nemoguće reći je li ekstremna planetarna arhitektura viđena u CI Tau uobičajena u vrućim sustavima Jupitera ..." - Profesor Cathie Clarke, Sveučilište u Cambridgeu, Institut za astronomiju.
Za sada nismo sigurni. Oko 1% zvijezda ugošćuje vruće Jupitere, ali većina je poznatih vrućih Jupitera stotinama puta starija od CI Taua. Budući da, koliko znamo, planete ne mogu formirati prije zvijezda, kako astronomi mogu objasniti što se dogodilo u ovom sustavu?
"Trenutno je nemoguće reći je li ekstremna planetarna arhitektura viđena u CI Tau uobičajena u vrućim sustavima Jupitera, jer način na koji bi se otkrili ovi planeti - kroz njihov utjecaj na protoplanetarni disk - ne bi djelovao u starijim sustavima koji više nemaju protoplanetarni disk ", rekla je profesorica Cathie Clarke s Cambridgeovog instituta za astronomiju, prvog autora studije.
Ovdje je dovoljno pitanja da tim astronoma bude zauzet cijelom karijerom. Prema istraživačima, nije jasno koja je uloga planeta koje su, ako postoje, igrala u vožnji najdubljeg planeta u ultrablizu orbitu. Također je nejasno postoji li i koji mehanizam koji je u ovom sustavu isti mehanizam koji čini vruće Jupitere općenito. A daljnja je misterija kako su se vanjska dva planeta uopće formirala.
"Modeli formiranja planeta uglavnom se usredotočuju na to da mogu napraviti tipove planeta koje su već promatrane, tako da nova otkrića ne moraju nužno odgovarati modelima", rekao je Clarke. "Planeti mase Saturna trebali bi se formirati tako da prvo skupe čvrstu jezgru, a zatim povuku sloj plina na vrhu, ali ti bi procesi trebali biti vrlo spori na velikim udaljenostima od zvijezde. Većina će se modela boriti da naprave planete ove mase na ovoj udaljenosti. "
To je, naravno, ono što znanost čini tako uvjerljivom i učinkovitom. Astronomi nešto promatraju i stvaraju model kako bi to objasnili. Zatim nastavljaju promatrati, a neka otkrića ojačavaju model, dok ga neki osporavaju. Dakle, model se stalno ažurira i vremenom realno predstavlja sve veći i veći uzorak opažanja.
Astronomi će nastaviti proučavati ovaj sustav kako bi pokušali razotkriti neke od tih misterija. ALMA je revolucionirala proučavanje protoplanetarnih diskova, a budući rad bez sumnje će se opet jako oslanjati na ALMA. Ima snagu za predočenje planeta koji se formiraju u protoplanetarnim diskovima, a to su prigušena, slabo osvijetljena mjesta u koja je vrlo teško ugledati.
Budite spremni iznenaditi se onim što ALMA vidi. Opet.
- Priopćenje za Sveučilište u Cambridgeu: "Divovske planete oko mlade zvijezde postavljaju pitanja kako se planeti tvore"
- Istraživački rad: "Milimetarsko snimanje visoke rezolucije protoplanetarnog diska CI Tau: Ogromna skupina protoplaneta od 0,1 do 100 au"
- Priopćenje za sveučilište Rice: "Astronomi pronalaze divovsku planetu oko vrlo mlade zvijezde"
- Stranica Wikipedije: Nebularna hipoteza
