Планетарни систем „изнутра напоље“ збуњује астрономе
Четири света око мале, нејасне звезде су изазовне теорије о формирању планета
Уметнички утисак о четири познате планете око звезде ЛХС 1903. Величине и орбите планета нису нацртане у размери.
Наш познати, архетипски соларни систем има топле, стеновите светове попут Меркура и Земље који круже близу својих звезда, а гасне дивове попут Јупитера и Сатурна раширених у удаљенијим орбитама. Истраживачи су открили да исти образац важи и за многе друге планетарне системе, и обично га објашњавају као да се спољашњи светови накупљају на леду, гасу и прашини којих је много даље од беба звезда. Али сада је глобални тим астронома предвођен Томасом Вилсоном, астрофизичарем са Универзитета Ворвик у Енглеској, открио планетарни систем за који се чини да је изграђен изнутра ка споља, са већим световима који су ближи у затвореном са мањим удаљенијим. Резултат је објављено данас ин Наука.
Њихова запажања слабе, хладне М-патуљасте звезде зване ЛХС 1903 открила су систем са стеновитим светом на његовој спољној ивици. ЛХС 1903 је древна звезда, стара око седам милијарди година, и има само око половину масе нашег Сунца, али на први поглед њен распоред планета је донекле сличан нашем.
НАСА-ин транзитни сателит за истраживање егзопланета (ТЕСС) приметио је три планете назване ЛХС 1903 б, ц и д. Најдубљи свет, планета б, је густа, стеновита супер-Земља. Следе планете ц и д, обе су суб-Нептуни, светови са густом, гасовитом атмосфером. Али слика се променила када је међународни тим користио карактеришући сателит за егзопланет (ЦХЕОПС) Европске свемирске агенције да би ближе погледао.
О подршци научном новинарству
Ако уживате у овом чланку, размислите о томе да подржите наше награђивано новинарство претплата. Куповином претплате помажете да се обезбеди будућност упечатљивих прича о открићима и идејама које данас обликују наш свет.
Анализирајући ЦХЕОПС податке, истраживачи су пронашли четврту планету, ЛХС 1903 е, која вреба на ивици система. „Сматра се да су планете на већим размацима изграђене у хладнијим регионима са пуно гаса и леда који би створили светове богате гасом са великом атмосфером“, објашњава Вилсон. Али упоређивањем података из више опсерваторија светске класе, тим је открио да је ЛХС 1903 е голо, каменито језгро без знакова гасовите атмосфере. Постојање каменитог спољашњег света било је загонетка. Да ли је некада имала густу атмосферу која је тада изгубљена у некој космичкој катастрофи, као што је џиновски удар? Да ли се формирао мали, ближе звезди и некако мигрирао напоље?
Да би објаснили његово постојање, истраживачи су предложили механизам који се зове формирање осиромашено гасом. Њихова хипотеза сугерише да су се планете око ЛХС 1903 формирале узастопно, једна за другом, почевши од најдубљих светова. „Механизам секвенцијалног формирања би значио да су унутрашње планете изграђене рано, у окружењу богатом ресурсима, док је спољашње тело изграђено последње у сиромашнијем региону“ након што је обилног гаса однето, каже Вилсон. Најудаљенија планета, према тиму, мора да се спојила, каменчић по каменчић, од преосталих камених остатака. На основу динамичких симулација и чињенице да планетарне орбите у систему изгледају стабилне, Вилсон и његове колеге су открили да су мало вероватнији сценарији попут судара или миграције. Али такве могућности нису сасвим искључене.
„Тим који је спровео овај рад састоји се од стручњака на врху ове области, и они су урадили веома добар посао са подацима“, каже Лаурен Веисс, астрофизичарка са Универзитета Нотр Дам, која није била укључена у студију. „Што се тиче њиховог закључка да се ЛХС 1903 е формирао у окружењу са осиромашеним гасом, волела бих да видим детаљнији експеримент који истражује сценарио огромног удара“, додаје она.
Међутим, ако је хипотеза о формирању осиромашене гасом тима тачна, откриће би додало кључни део нашем разумевању јаза у дистрибуцији величине егзопланета – такозване „долине радијуса“ која раздваја мање стеновите светове од већих гасовитих светова. Док су астрофизички механизми који стоје иза овог јаза добро схваћени за звезде сличне Сунцу, то је била тема жестоке дебате за М патуљке. ЛХС 1903 би могао бити природна лабораторија за добијање одговора јер садржи планете са обе стране ове „долине“. Пошто сви ови различити светови круже око исте звезде, варијабле као што су старост звезда и металност су контролисане, што омогућава астрономима да боље ограниче историју формирања.
„Ова студија отвара нове увиде у процес формирања вишепланетних система који круже око М-патуљастих звезда“, каже Кевин Хардегрее-Уллман, астроном са НАСА Екопланет Научног института, који није био укључен у студију. „Проналажење више ових система ће нам заиста помоћи да побољшамо и ограничимо моделе формирања планета у блиској будућности.
Пре него што потражи друге, сличне системе, Вилсон жели да истражи ЛХС 1903 мало даље. „Свемирски телескоп Џејмс Веб ће овде бити од кључног значаја, јер нам омогућава да проучавамо како се граде планетарне атмосфере, што може бити кључни доказ у њиховом формирању“, каже он.
Време је да се заузмемо за науку
Ако вам се допао овај чланак, замолио бих вас за подршку. Сциентифиц Америцан служио је као заговорник науке и индустрије 180 година, а управо сада је можда најкритичнији тренутак у тој двовековној историји.
Био сам а Сциентифиц Америцан претплатник од моје 12 година, и то је помогло у обликовању начина на који гледам на свет. СциАм увек ме образује и одушевљава, и изазива осећај страхопоштовања према нашем огромном, предивном универзуму. Надам се да ће то учинити и за вас.
Ако ти претплатите се на Сциентифиц Америцанпомажете да осигурамо да је наша покривеност усредсређена на смислена истраживања и открића; да имамо ресурсе да извештавамо о одлукама које прете лабораторијама широм САД; и да подржавамо и надобудне и запослене научнике у време када вредност саме науке пречесто остане непризната.
Заузврат, добијате важне вести, задивљујући подкасти, бриљантна инфографика, не могу пропустити билтене, видео снимке које морате погледати, изазовне игре и најбоље писање и извештавање у свету науке. Можете чак поклонити некоме претплату.
Никада није било важнијег тренутка да устанемо и покажемо зашто је наука важна. Надам се да ћете нас подржати у тој мисији.
