Wyjątkowy układ planetarny – dokładnie opisany przez astronomów

Korzystając z różnych obserwatoriów, astronomowie dokładnie opisali masy i orbity sześciu egzoplanet obecnych w odkrytym niedawno systemie, odległym o 270 lat świetlnych od Ziemi. To furtka do ogromnej wiedzy o ewolucji planet.

Z pomocą różnych obserwatoriów naukowcy z University of California, Irvine (USA) z wyjątkową precyzją przeanalizowali odkryty w niedawnym czasie układ TOI-1136, oddalony od nas o 270 lat świetlnych.

Wokół małej gwiazdy krąży sześć potwierdzonych planet. Badacze z wyjątkową precyzją obliczyli ich masy i orbity. Dokonali tego, łącząc dane uzyskane z pomocą kosmicznego teleskopu TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), obserwującego tranzyty – z informacjami na temat samej gwiazdy, uzyskane dzięki Lick Observatory w Kalifornii i hawajskiego Keck Observatory. Udało się bowiem zarejestrować drobne ruchy gwiazdy spowodowane ruchami planet, co pozwoliło określić ich masy.

Bezprecedensową dokładność pomiarów badacze uzyskali m.in. dzięki modelowi komputerowemu, który uwzględniał setki wcześniejszych pomiarów tranzytów planet.

„Potrzeba było wielu prób i błędów, ale jesteśmy bardzo zadowoleni z naszych wyników. Stworzyliśmy jeden z najbardziej skomplikowanych modeli systemu planetarnego, jakie opisano dotychczas w literaturze naukowej” – mówi Corey Beard, jeden z autorów publikacji, która ukazała się na łamach magazynu „The Astronomical Journal„.

Jednym z powodów, dla których ten system tak bardzo interesuje astronomów, jest duża liczba jego planet.

„TOI-1136 ma dla nas wiele zalet, jeśli chodzi o możliwości badawcze, ponieważ dzięki licznym planetom możemy wyszczególnić aspekty ich ewolucji zależne od samej gwiazdy. To pomaga nam skupić się na mechanizmach działających na poszczególnych planetach” – wyjaśniał jeden z autorów publikacji, prof. Paul Robertson.

Gdyby badacze porównywali podobną liczbę planet krążących wokół kilku gwiazd, musieliby uwzględniać unikalne warunki każdego z tych układów. To bardzo skomplikowałoby analizę. Tymczasem wszystkie planety TOI-1136 dzielą tę samą historię i otoczenie.

W kosmicznej skali system jest młody: liczy zaledwie 700 mln lat. To także zachęca do badań astronomów, chcących lepiej poznać wczesne etapy życia planet.

Z drugiej strony jednak młode gwiazdy utrudniają obserwacje, ponieważ są szczególnie aktywne i emitują silne, niestabilne promieniowanie.

Wszystkie planety, jak się okazało, są tzw. sub-neptunami. Najmniejsza z nich ma średnicę nieco ponad dwa razy większą niż Ziemia. Największe są zbliżone rozmiarami do Urana i Neptuna. Wszystkie krążą blisko swojej gwiazdy.

„Jeśli nasz Układ Słoneczny ułożylibyśmy wokół tej małej gwiazdy, wszystkie planety znalazłyby się na zewnętrz miejscowego systemu” – mówił prof. Paul Robertson.

„Z naszego punktu widzenia to dziwne planety, ponieważ w Układzie Słonecznym nie ma czegoś podobnego. Jednak im więcej dalekich systemów poznajemy, tym bardziej wydaje się, że to właśnie najpowszechniejsze planety w galaktyce” – zwróciła uwagę uczestnicząca w badaniach Rae Holcomb.

Oddziaływania grawitacyjne między potwierdzonymi sześcioma planetami wskazują też na obecność siódmego globu.

Więcej informacji mają przynieść dalsze badania, do których świetnie nadaje się Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Mógłby on m.in. dostarczyć danych na temat atmosfer egzoplanet – podkreślają naukowcy.

„Dostęp do tak dużej liczby planet średniej wielkości, obecnych w jednym systemie, pozwala nam na testowanie różnorodnych scenariuszy ich powstawania. Naprawdę chciałbym dowiedzieć się więcej na temat tych planet. Czy znajdziemy świat ze stopionej skały, wodny świat i lodowy w tym samym systemie? To brzmi prawie jak science-fiction” – podkreślił Matthew Shetrone zastępca dyrektora obserwatoriów należących do University of California.

PAP