Oko zvezde LHS 1903 kruže planete u neobičnom poretku, a najudaljenija stenovita planeta zbunila je astronome i uzdrmala teorije.
Astronomi su upravo otkrili planetarni sistem koji, prema dosadašnjim zapažanjima, ne bi trebalo da postoji. Oko zvezde LHS 1903 kruže četiri planete u rasporedu koji potpuno ruši pravila formiranja planeta kakva poznajemo. Najbliža planeta je stenovita, sledeće dve su gasovite, a zatim je, neočekivano, najudaljenija planeta takođe stenovita.
Ovakav raspored protivreči obrascu koji se često uočava širom galaksije i u našem Sunčevom sistemu, gde stenovite planete (Merkur, Venera, Zemlja i Mars) orbitiraju bliže Suncu, dok su gasovite (Jupiter, Saturn, Uran i Neptun) udaljenije.
Astronomi pretpostavljaju da ovaj uobičajeni obrazac nastaje zato što se planete formiraju unutar diska gasa i prašine oko mlade zvezde, gde su nebeska tela izloženija mnogo višim temperaturama. U tim unutrašnjim regionima nestaju isparljiva jedinjenja poput vode i ugljen-dioksida, dok se samo materijali koji mogu izdržati ekstremnu toplotu, poput gvožđa i minerala koji grade stene, mogu spojiti u čvrsta zrna. Planete koje tu nastaju zato su pretežno stenovite.
Dalje od zvezde, izvan onoga što naučnici nazivaju "linijom snega", temperature su dovoljno niske da voda i druga jedinjenja kondenzuju u čvrsti led - proces koji omogućava planetarnim jezgrima da brzo rastu. Kada planeta u formiranju dostigne oko deset puta veću masu od Zemljine, njena gravitacija postaje dovoljno snažna da privuče ogromne količine vodonika i helijuma, a u nekim slučajevima ovaj ubrzani rast stvara džinovsku gasovitu planetu poput Jupitera ili Saturna.
"Paradigma formiranja planeta jeste da imamo stenovite unutrašnje planete veoma blizu zvezdama, kao u našem Sunčevom sistemu. Ovo je prvi put da imamo stenovitu planetu toliko daleko od svoje matične zvezde, i to posle ovih gasovitih planeta", rekao je Tomas Vilson, docent na odseku za fiziku Univerziteta u Voriku u Engleskoj i prvi autor studije o ovom otkriću objavljene u časopisu Sajens.
Neočekivana stenovita planeta, nazvana LHS 1903 e, ima poluprečnik oko 1,7 puta veći od Zemljinog, što je svrstava u ono što astronomi nazivaju "super-Zemljom", većom verzijom naše planete sa sličnom gustinom i sastavom. Ali zašto se ona nalazi tamo, prkoseći logici i prethodnim posmatranjima?
"Mislimo da su ove planete nastale u veoma različitim okruženjima, što je ono što ovaj sistem čini jedinstvenim. Ova spoljašnja planeta, koja je stenovitija u poređenju sa srednje dve planete, prema standardnoj teoriji formiranja nije trebalo da nastane. Ali mislimo da se formirala nakon ostalih planeta", naveo je Vilson.
Formiranje uz "smanjenu količinu gasa"
Planetarni sistem je prvi put otkriven pomoću satelita "Transiting Exoplanet Survey Satellite" (TESS), svemirskog teleskopa Nase lansiranog 2018. godine za otkrivanje novih egzoplaneta. Sistem je zatim analiziran pomoću Esinog satelita "Characterising ExOPlanet Satellite" (Cheops), lansiranog 2019. godine radi proučavanja zvezda za koje je već poznato da imaju egzoplanete. Istraživači su takođe koristili podatke sa drugih teleskopa širom sveta, što je dovelo do velike međunarodne saradnje.
Nakon što su potvrdili neobično otkriće "izokrenutog" planetarnog sistema, naučnici su testirali nekoliko hipoteza kako bi objasnili prisustvo najudaljenije stenovite planete, pokušavajući da utvrde da li je mogla nastati sudarom drugih planeta ili je možda ostatak gasovite planete koja je izgubila svoj spoljašnji omotač.
"U ovoj studiji sproveli smo mnogo dinamičkih analiza, u suštini sudarajući ove planete međusobno i sa drugim planetama, proveravajući da li je moguće ukloniti atmosferu ili stvoriti ove planete putem udara. Ali na taj način ne možemo dobiti ove planete", rekao je Vilson, misleći na dva moguća procesa formiranja.
Nakon što su isključili te mogućnosti, istraživači su zaključili da je reč o mehanizmu formiranja uz "smanjenu količinu gasa", u kojem su planete nastajale jedna za drugom i obrnutim redosledom u odnosu na naš Sunčev sistem, počevši od najbliže planete i krećući se ka spolja.
"Ovaj mehanizam formiranja, gde počinjete sa unutrašnjom planetom pa se udaljavate od matične zvezde, znači da se najudaljenija planeta formirala milionima godina nakon najbliže. A pošto je nastala kasnije, u disku nije ostalo mnogo gasa i prašine od kojih bi se mogla izgraditi", istakao je Vilson.
U našem Sunčevom sistemu gasoviti džinovi formirali su se prvi i brzo, nakon čega su nastale četiri unutrašnje stenovite planete. Postoje i stenovita tela izvan orbite Neptuna, poput Plutona, ali su, u poređenju sa LHS 1903 e, mnogo manja, bogata ledom i verovatno su nastala mnogo kasnije od ostalih planeta Sunčevog sistema, kao rezultat sudara.
Otkriće bi moglo pružiti "neke od prvih dokaza o promeni dosadašnjeg shvatanja načina na koji planete nastaju oko najčešćih zvezda u našoj galaksiji", rekla je Sara Siger, profesorka planetarne nauke i fizike na Tehnološkom institutu Masačusetsa i koautorka studije.
Ipak, dodala je da se studija zasniva na složenom tumačenju, pa rasprava ostaje otvorena. "Čak i u oblasti koja sazreva, nova otkrića nas mogu podsetiti da još imamo dug put do potpunog razumevanja kako se planetarni sistemi formiraju", dodala je Sigerova.
Izvor: RTS