Kas īsti ir “normāla” saules sistēma? Ja mēs domājām, ka mums agrāk bija kāda ideja, mēs to tagad nedarām. Un jauns pētījums, kuru vadīja Kembridžas universitātes astronomi, šo faktu ir pastiprinājis. Jaunajā pētījumā tika atrastas četras gāzes giganta planētas, līdzīgas mūsu pašu Jupiteram un Saturnam, kuras riņķo ap ļoti jaunu zvaigzni ar nosaukumu CI Tau. Un vienai no planētām ir ekstrēma orbīta, kas to ved vairāk nekā tūkstoš reižu tālāk no zvaigznes nekā visdziļākā planēta.
CI Tau atrodas aptuveni 500 gaismas gadu attālumā ļoti aktīvajā galaktikas daļā, ko sauc par “zvaigžņu bērnistabu”. Tikai 2 miljonus gadu vecs, CI Tau ir tikai zīdainis zvaigžņu izteiksmē. Mūsu pašu Saulei ir apmēram 5 miljardi gadu, un tai ir vēl 5 miljardi, lai aizietu, dotu vai paņemtu. Tātad CI Tau ir pārāk jauns, lai iegūtu tāda veida gāzes gigantu, kāds tas ir. Vai arī tā mēs domājām.
Mūsu labāko Saules sistēmas veidošanās modeli sauc par miglāju hipotēzi un tas notiek aptuveni šādi: virpuļojošs gāzes un putekļu mākonis aug un iegūst blīvumu, līdz tas sabrūk zvaigznājā un sākas saplūšana. Ap šo jaunizveidoto zvaigzni atlikusī gāze un putekļi turpina virpuļot kā protoplanetārs disks. Laika gaitā šis jautājums salīp un veido citas planētas, mēnešus un asteroīdus, un vairs nav protoplanētu disku. Tas ir ļoti īss apraksts par to, kā viss notiek.
Bet domājams, ka šis planētas veidošanās process prasa ilgu laiku, daudz vairāk nekā 2 miljonus gadu. Tāda zvaigzne kā mūsu Saule var veidoties tikai 1 miljona gadu laikā, bet gāzes planētu veidošanās prasa no 10 līdz 100 miljoniem gadu, un zemes planētām ir nepieciešams vēl ilgāks laiks.
Ir paredzēts, ka Saturna masas planētas veidojas, vispirms uzkrājot cietu serdi un pēc tam ievelkot augšpusē gāzes slāni, taču šiem procesiem, domājams, jābūt ļoti lēniem lielos attālumos no zvaigznes. Lielākā daļa modeļu cīnīsies, lai šādā attālumā izveidotu šīs masas planētas. ” - Pētījuma vadošā autore, Kembridžas Klārke, Kembridžas Universitātes Astronomijas institūts.
Šī nav pirmā reize, kad CI Tau piesaista astronomu uzmanību. 2016. gadā astronomi atklāja karstu Jupiteru, kas riņķo ap zvaigzni. Tas padarīja to par pirmo zvaigzni jaunībā, kurai pieder viens no šiem karstajiem gāzes milžiem. Karstais Jupiters ir gāzes gigants tajā pašā masu diapazonā kā mūsu pašu Jupiters, bet tāds, kurš riņķo tik tuvu savai zvaigznei, ka ir ļoti karsts. Karstais Jupiters ir neizpratnē, jo mēs nesaprotam, kā viņi var veidoties “in situ” vai tik tuvu zvaigznei. Astronomi domā, ka šāda veida planētas veidojas tālāk no zvaigznes un migrē iekšā. Kā tas varēja notikt tikai 2 miljonu gadu laikā?
Šajā jaunajā pētījumā Kembridžas universitātes vadītā pētnieku grupa atkal ir pievērsusi uzmanību CI Tau. Viņi izmantoja Atacama lielo milimetru / submilimetru masīvu (ALMA), lai CI Tau sistēmā meklētu brāļus un māsas līdz karstajam Jupiteram. Tas, ko viņi atrada, tikai palielināja sistēmas noslēpumu. Viņi atklāja 3 citus gāzes milžus, kas riņķo ap zvaigzni, un viens no tiem seko tālai orbītā tūkstoš reižu tālāk no zvaigznes nekā iekšējā planēta, iepriekšminētais karstais Jupiters. Saskaņā ar rakstu, tas ir “… vismasīvākais eksoplanētu ansamblis, kāds jebkad ir atklāts šajā vecumā”. Ko tas viss nozīmē?
“Pašlaik nav iespējams pateikt, vai CI Tau redzētā galējā planētu arhitektūra ir izplatīta karstajās Jupitera sistēmās…” - profesore Ketija Klarke no Kembridžas Universitātes Astronomijas institūta.
Pagaidām mēs neesam pārliecināti. Aptuveni 1% zvaigžņu ir karsti Jupiteri, bet lielākā daļa zināmo karsto Jupiteru ir simtiem reižu vecāki par CI Tau. Tā kā, cik mēs zinām, planētas nevar veidoties pirms zvaigzne, kā astronomi var izskaidrot, kas notika šajā sistēmā?
“Pašlaik nav iespējams pateikt, vai CI Tau redzētā galējā planētu arhitektūra ir izplatīta karstajās Jupitera sistēmās, jo veids, kā šīs brāļu un brāļu planētas tika noteiktas - pateicoties to ietekmei uz protoplanētisko disku - nedarbosies vecākās sistēmās, kurām vairs nav protoplanētu disku, ”sacīja profesore Ketija Klārke no Kembridžas Astronomijas institūta, pētījuma pirmā autore.
Šeit ir pietiekami daudz jautājumu, lai astronomu komanda būtu aizņemta visu savu karjeru. Pēc pētnieku domām, nav skaidrs, kāda loma bija brāļu un māsu planētām, virzot iekšējo planētu tās īpaši tuvu orbītā. Nav arī skaidrs, vai kāds no mehānismiem, kas varētu būt spēlēts šajā sistēmā, ir tas pats mehānisms, kas kopumā padara karstu Jupiteru. Un vēl viens noslēpums ir tas, kā vispār izveidojās divas ārējās planētas.
"Planētu veidošanās modeļiem ir tendence koncentrēties uz spējām izgatavot jau novēroto planētu tipus, tāpēc jaunie atklājumi ne vienmēr ir piemēroti modeļiem," sacīja Klarks. Ir paredzēts, ka Saturna masas planētas veidojas, vispirms uzkrājot cietu serdi un pēc tam ievelkot augšpusē gāzes slāni, taču šiem procesiem, domājams, jābūt ļoti lēniem lielos attālumos no zvaigznes. Lielākā daļa modeļu cīnīsies, lai šādā attālumā izveidotu šīs masas planētas. ”
Tas, protams, padara zinātni tik pārliecinošu un efektīvu. Astronomi kaut ko novēro un izveido modeli, lai to izskaidrotu. Tad viņi turpina novērot, un daži atklājumi pastiprina modeli, bet citi to izaicina. Tātad modelis turpina atjaunināties un laika gaitā reālistiski attēlo lielāku un lielāku novērojumu paraugu.
Astronomi turpinās pētīt šo sistēmu, lai mēģinātu atšķirt dažus no šiem noslēpumiem. ALMA ir izdarījusi revolūciju protoplanētisko disku izpētē, un turpmākais darbs, bez šaubām, atkal lielā mērā balstīsies uz ALMA. Tam ir spēks attēlot planētas, kas veidojas protoplanētisko disku iekšpusē, kas ir blāvas, slikti apgaismotas vietas, kuras ir ļoti grūti pamanīt.
Esi gatavs pārsteigt par to, ko redz ALMA. Atkal.
- Kembridžas Universitātes paziņojums presei: “Milzīgas planētas ap jauno zvaigzni rada jautājumus par to, kā veidojas planētas”
- Pētniecības darbs: “CI Tau protoplanētiskā diska augstas izšķirtspējas milimetru attēlveidošana: plašs protoplanetu ansamblis no 0,1 līdz 100 au”
- Rīza universitātes paziņojums presei: “Astronomi atrod milzu planētu ap ļoti jaunu zvaigzni”
- Wikipedia lapa: Nebulārā hipotēze
