Gotovo svi do sada otkriveni ekstrasolarni planeti bili su ogromni, veličine Jupitera i više. Pitanje je: mogu li manji planeti veličine Zemlje trajati u istim zvjezdanim sustavima? Istraživači su stvorili simulaciju u kojoj su sićušni planeti stavljeni u isti sustav kao i veći planeti kako bi vidjeli mogu li prikupiti dovoljno materijala da postanu velike poput Zemlje. Otkrili su da bi jedan obližnji sustav - 55 Cancrija - mogao formirati zemaljske planete, sa velikom količinom vode u naseljenoj zoni.
Stalno otkrivanje ogromnih planeta u orbiti oko drugih zvijezda osim našeg sunca potaknulo je nagađanja da u obližnjim planetarnim sustavima mogu postojati svjetovi poput planeta Zemlje koji bi mogli održavati život. Sada su istraživači koji pokreću računalne simulacije za četiri obližnja sustava koji sadrže divovske planete veličine Jupitera otkrili jedan koji bi mogao stvoriti planetu sličnu Zemlji, s odgovarajućim uvjetima za život.
Drugi sustav će vjerojatno imati pojas stjenovitih tijela veličine Marsa ili manje. Druga dva, pokazuju modeli, nemaju odgovarajuće uvjete za formiranje planeta veličine Zemlje. Svaki sustav leži unutar 250 svjetlosnih godina od Zemlje (svjetlosna godina iznosi oko 5,88 trilijuna milja). Astronomi su već pronašli dokaze da svaki sustav sadrži najmanje dva divovska planeta o masi Jupitera, koji su migrirali blizu svojih zvijezda, možda jednako blizu kao što je Merkur sunce.
Za svaki od četiri sustava, istraživači su proveli 10 računalnih simulacija koje su postavile male planete embrija ili protoplanete u sustav kako bi utvrdile jesu li u stanju prikupiti više materijala i formirati pravi planet veličine Zemlje. Svaka simulacija pretpostavljala je iste uvjete u planetarnom sustavu, osim što su položaj i masa svake protoplanete malo izmijenjeni, rekao je Sean Raymond, postdoktorski istraživač sa Sveučilišta u Koloradu, koji je sudjelovao u radu dok je bio doktorand iz astronomije na Sveučilište u Washingtonu.
Raymond je vodeći autor članka koji opisuje istraživanje objavljeno u lipnju u Astrophysical Journal. Koautori su Rory Barnes, postdoktorski istraživač na Sveučilištu u Arizoni koji je također sudjelovao u radu dok je bio doktorat na UW astronomiji, i Nathan Kaib, doktorski student astronomije. Rad je financiran od Nacionalne uprave za zrakoplovstvo i svemir, NASA-inog instituta za astrobiologiju i Nacionalne zaklade za znanost.
"Uzbudljivo je što naši modeli pokazuju nastanjivu planetu, planet s masom, temperaturom i sadržajem vode sličnim zemaljskom, mogli bi se formirati u jednom od prvih otkrivenih ekstrasolarnih sustava s više planeta", rekao je Barnes.
Nedavna istraživanja pokazuju da mnogi poznati ekstrasolarni planetarni sustavi imaju dovoljno stabilna područja da podržavaju planete u rasponu od mase Zemlje do one Saturna. UW modeli testirali su formaciju planeta u sustavima zvanim 55 Cancri, HD 38529, HD 37124 i HD 74156. Istraživači su pretpostavili da su sustavi cjeloviti i da su orbite njihovih divovskih planeta dobro uspostavljene. Oni su također pretpostavili uvjete koji bi mogli omogućiti stvaranje malih tijela koja bi se mogla razviti u kamenite planete poput Zemlje.
Na modelima su znanstvenici postavili planetarne embrije veličine Mjeseca između divovskih planeta i omogućili im da se razvijaju 100 milijuna godina. S tim pretpostavkama, pronašli su zemaljske planete koji su lako formirani u 55 Cancri, ponekad s velikom vodom i orbitama u naseljenoj zoni sustava. Otkrili su da HD 38529 vjerojatno podržava asteroidni pojas i Marsova ili manja tijela, ali ne i značajne zemaljske planete. Nema planeta formiranih u HD 37124 i HD 74156.
"Ono što me je najviše iznenadilo je to što vidim sustav koji formira samo planete veličine Marsa ili manje", rekao je Raymond. "Sve što bi postalo preveliko, bilo bi nestabilno, pa je došlo do nakupljanja puno manjih protoplaneta, možda jednu desetinu veličine Zemlje."
Bilo je značajno, rekao je Kaib, da su modeli pokazali da uvjeti mogu ostati dovoljno stabilni 100 milijuna godina, tako da bi planetarni zametak imao priliku skupiti više tvari i razviti se u tijelo veličine mjeseca ili Marsa. "U našem ranom sustavu, to je vjerovatno izgledalo naše unutarnje Sunčevo stanje, sa stotinama tijela takve veličine", rekao je
Ekstrasolarni planeti otkriveni su sve češće posljednjih godina zbog tehnika koje detektuju divovske planete gravitacijskim učinkom na njihove matične zvijezde. Neizvjesno je kako se razvijaju divovski planeti, ali smatra se da se tvore daleko od zvijezda domaćina, a zatim migriraju prema unutra, gurnute plinskim diskovima iz kojih su nastali. Ako se migracija dogodi kasno u razvoju sustava, divovske planete mogu uništiti većinu materijala potrebnog za izgradnju planeta sličnih Zemlji, rekao je Raymond. Napomenuo je da, iako je prisutnost ogromnih planeta prilično dobro utvrđena, proći će neko vrijeme prije nego što bude moguće otkriti mnogo manje planete veličine Zemlje oko drugih zvijezda.
Za još jedan nedavni rad, Raymond je izveo više od 450 računalnih simulacija kako bi preslikao organe ogromne planete koji omogućuju oblikovanje planeta sličnih Zemlji. Ako je džinovska planeta preblizu, to će spriječiti da se kameniti materijal nagomila u planet veličine Zemlje. Ta je studija pokazala da samo oko 5 posto poznatih sustava planeta divova vjerojatno ima planete nalik Zemlji. Ali zbog dugog vremena promatranja i osjetljive opreme potrebne za otkrivanje planeta veličine Saturna i Jupitera, moguće je da bi u ovoj galaksiji moglo postojati mnogo planetarnih sustava poput našeg.
Izvorni izvor: UW News Release
