Ce este exact un sistem solar „normal”? Dacă am crezut că avem o idee în trecut, cu siguranță nu suntem acum. Și un nou studiu condus de astronomi la Universitatea Cambridge a consolidat acest fapt. Noul studiu a descoperit patru planete uriașe pe gaz, similare cu propriile noastre Jupiter și Saturn, orbitând pe o stea foarte tânără numită CI Tau. Și una dintre planete are o orbită extremă care o duce de mai mult de o mie de ori mai îndepărtată de stea decât planeta cea mai interioară.
CI Tau este la aproximativ 500 de ani lumină distanță într-o parte foarte activă a galaxiei, denumită „creșă stelară”. La numai 2 milioane de ani, CI Tau este un simplu copil din punct de vedere stelar. Soarele nostru are aproximativ 5 miliarde de ani și mai are alte 5 miliarde de mers, de dat sau de luat. Deci CI Tau este prea tânăr pentru a avea tipul de giganți pe gaz. Sau așa ne-am gândit.
Cel mai bun model al nostru de formare a sistemului solar se numește ipoteza nebulară și se întâmplă așa: Un nor vârtos de gaz și praf crește și câștigă densitate până când se prăbușește într-o stea și începe fuziunea. În jurul acestei stele recent formate, restul de gaz și praf continuă să se învârtă ca un disc protoplanetar. De-a lungul timpului, această problemă se acumulează și formează alte planete, lună și asteroizi și nu mai există niciun disc protoplanetar. Aceasta este o descriere foarte succintă a modului în care merg lucrurile.
Dar acest proces de formare a planetei este gândit să dureze mult timp, mult mai mult de 2 milioane de ani. O stea ca Soarele nostru se poate forma în doar 1 milion de ani, dar planetele cu gaz durează între 10 și 100 de milioane de ani pentru a se forma, iar planetele terestre durează și mai mult.
„Se presupune că planetele de masă ale lui Saturn se formează acumulând mai întâi un miez solid și apoi trăgând într-un strat de gaz deasupra, dar se presupune că aceste procese sunt foarte lente la distanțe mari de stea. Majoritatea modelelor se vor lupta să facă planete din această masă la această distanță. ” - Autor principal de studiu, profesor Cathie Clarke, Institutul de Astronomie al Universității Cambridge.
Nu este prima dată când CI Tau a atras atenția astronomilor. În 2016, astronomii au descoperit un Jupiter fierbinte orbitând pe stea. Aceasta a făcut ca prima vedetă a vârstei sale tinere să dețină unul dintre acești giganți cu gaz fierbinte. Un Jupiter fierbinte este un gigant pe gaz în aceeași gamă de masă ca și Jupiter-ul nostru, dar unul care orbitează atât de aproape de steaua lui, încât este foarte cald. Jupiter-ul Hot este nedumerit pentru că nu înțelegem cum pot forma „in situ” sau atât de aproape de stea. Astronomii cred că aceste tipuri de planete se formează mai departe de stea și migrează. Cum ar putea să se întâmple acest lucru în doar 2 milioane de ani?
În acest nou studiu, o echipă de cercetători condusă de Universitatea Cambridge și-a îndreptat din nou privirile spre CI Tau. Aceștia au utilizat Array-ul de mare milimetru / submillimetru Atacama (ALMA) pentru a căuta în sistemul CI Tau pentru frați în Jupiterul fierbinte. Ceea ce au găsit a sporit misterul sistemului. Au descoperit alți 3 giganți de gaz care orbitează steaua, iar unul dintre ei urmărește o orbită îndepărtată de o mie de ori mai departe de stea decât planeta cea mai interioară, Jupiterul cald mai sus menționat. Potrivit lucrării, acesta este „… cel mai masiv ansamblu de exo-planete detectate vreodată la această vârstă.” Deci ce înseamnă toate acestea?
„În prezent este imposibil să spunem dacă arhitectura planetară extremă văzută în CI Tau este comună în sistemele Jupiter fierbinți ...” - Profesorul Cathie Clarke, Institutul de Astronomie al Universității Cambridge.
Deocamdată nu suntem siguri. Aproximativ 1% din stele găzduiesc Jupiteri fierbinti, dar majoritatea celor mai cunoscuți Jupiteri fierbinți sunt de sute de ori mai vechi decât CI Tau. Deoarece din câte știm, planetele nu se pot forma înainte ca steaua să o facă, cum pot explica astronomii ce s-a întâmplat în acest sistem?
„În prezent este imposibil să spunem dacă arhitectura planetară extremă văzută în CI Tau este comună în sistemele Jupiter fierbinți, deoarece modul în care aceste planete surori au fost detectate - prin efectul lor asupra discului protoplanetar - nu ar funcționa în sistemele mai vechi care nu mai au un disc protoplanetar ", a spus profesorul Cathie Clarke de la Institutul de Astronomie din Cambridge, primul autor al studiului.
Există destule întrebări aici pentru a menține o echipă de astronomi ocupați pentru întreaga lor carieră. Potrivit cercetătorilor, nu este clar ce rol, dacă este cazul, planetele surori au jucat în conducerea celei mai interioare planete pe orbita sa ultra-strânsă. De asemenea, nu este clar dacă orice mecanism ar putea fi în joc în acest sistem este același mecanism care face Jupiters fierbinți în general. Și un alt mister este modul în care cele două planete exterioare s-au format deloc.
„Modelele de formare a planetelor tind să se concentreze pe posibilitatea de a face tipurile de planete observate deja, astfel încât noile descoperiri nu se potrivesc neapărat cu modelele”, a spus Clarke. „Se presupune că planetele de masă ale lui Saturn se formează acumulând mai întâi un miez solid și apoi trăgând într-un strat de gaz deasupra, dar se presupune că aceste procese sunt foarte lente la distanțe mari de stea. Majoritatea modelelor se vor lupta să facă planete din această masă la această distanță. ”
Desigur, aceasta este ceea ce face ca știința să fie atât de convingătoare și de eficientă. Astronomii observă ceva și creează un model care să-l explice. Apoi continuă să observe, iar unele descoperiri consolidează modelul, în timp ce unii îl contestă. Deci modelul continuă să se actualizeze și în timp reprezintă în mod realist un eșantion mai mare și mai mare de observații.
Astronomii vor continua să studieze acest sistem pentru a încerca să dezvăluie unele dintre aceste mistere. ALMA a revoluționat studiul discurilor protoplanetare, iar munca viitoare se va baza fără îndoială din nou asupra ALMA. Are puterea de a imagina planetele care se formează în discurile protoplanetare, care sunt locuri slabe, slab iluminate, care sunt foarte greu de văzut.
Fii pregătit să fii surprins de ceea ce vede ALMA. Din nou.
- Comunicat de presă al Universității din Cambridge: „Planetele uriașe din jurul stelei tinere ridică întrebări despre modul în care se formează planetele”
- Document de cercetare: „Imagistica milimetrică de înaltă rezoluție a discului protoplanetar CI Tau: un ansamblu masiv de protoplanete de la 0,1 până la 100 au”
- Comunicat de presă al Universității Rice: „Astronomii găsesc o planetă uriașă în jurul unei stele foarte tinere”
- Pagina Wikipedia: Ipoteza Nebulară
