Χρησιμοποιώντας συνδυασμό τηλεσκοπίων, συμπεριλαμβανομένου του Πολύ Μεγάλου Τηλεσκοπίου του Ευρωπαϊκού Νότιου Παρατηρητηρίου (ESL's VLT), οι αστρονόμοι ανακάλυψαν ένα σύστημα αποτελούμενο από έξι εξωπλανήτες, πέντε από τους οποίους κινούνται με έναν σπάνιο ρυθμό γύρω από το κεντρικό τους αστέρι. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι το σύστημα θα μπορούσε να παρέχει σημαντικές ενδείξεις για το πώς σχηματίζονται και εξελίσσονται οι πλανήτες, συμπεριλαμβανομένων αυτών του Ηλιακού μας συστήματος.
Την πρώτη φορά που η ομάδα παρατήρησε το TOI-178, ένα αστέρι περίπου 200 έτη φωτός μακριά στον αστερισμό του Γλύπτη, νόμιζαν ότι είχαν εντοπίσει δύο πλανήτες να κινούνται στην ίδια τροχιά. Ωστόσο, μια πιο προσεκτική ματιά αποκάλυψε κάτι εντελώς διαφορετικό. «Μέσα από περαιτέρω παρατηρήσεις συνειδητοποιήσαμε ότι δεν υπήρχαν δύο πλανήτες στην ίδια τροχιά γύρω από το αστέρι, αλλά μάλλον πολλαπλοί πλανήτες σε έναν πολύ ειδικό συντονισμό», λέει ο Adrien Leleu από το Πανεπιστήμιο της Γενεύης και Βέρνης, ο οποίος ηγήθηκε της νέας μελέτης του συστήματος που δημοσιεύτηκε στις 25 Ιανουαρίου 2021 στο Astronomy & Astrophysics. Η νέα έρευνα αποκάλυψε ότι το σύστημα διαθέτει έξι εξωπλανήτες και ότι όλοι εκτός από τον πλησιέστερο στο αστέρι είναι κλειδωμένοι σε έναν ρυθμικό χορό καθώς κινούνται στις τροχιές τους. Με άλλα λόγια, είναι συντονισμένοι μεταξύ τους.
Αυτό σημαίνει ότι υπάρχουν μοτίβα που επαναλαμβάνονται καθώς οι πλανήτες περιστρέφονται γύρω από το αστέρι, με μερικούς πλανήτες να ευθυγραμμίζονται κάθε λίγες τροχιές. Παρόμοιος συντονισμός παρατηρείται στις τροχιές τριών φεγγαριών του Δία: της Ιούς, της Ευρώπης και του Γανυμήδη. Η Ιό, ο πλησιέστερος από τους τρεις στον Δία, ολοκληρώνει τέσσερις πλήρεις τροχιές γύρω από τον πλανήτη για κάθε τροχιά που κάνει ο Γανυμήδης, ο πιο μακρινός, και για δύο τροχιές που κάνει η Ευρώπη.
Οι πέντε εξωτερικοί εξωπλανήτες του συστήματος TOI-178 ακολουθούν μια πολύ πιο περίπλοκη αλυσίδα συντονισμού, μια από τις μακρύτερες που έχουν ανακαλυφθεί σε ένα σύστημα πλανητών. Ενώ τα τρία φεγγάρια του Δία έχουν συντονισμό 4: 2: 1, οι πέντε εξωτερικοί πλανήτες στο σύστημα TOI-178 ακολουθούν μια αλυσίδα 18: 9: 6: 4: 3. Ενώ ο δεύτερος πλανήτης από το αστέρι (ο πρώτος στον αλυσίδα συντονισμού) ολοκληρώνει 18 τροχιές, ο τρίτος πλανήτης από το αστέρι (δεύτερος στην αλυσίδα) ολοκληρώνει 9 τροχιές και ούτω καθεξής. Στην πραγματικότητα, οι επιστήμονες βρήκαν αρχικά μόνο πέντε πλανήτες στο σύστημα, αλλά ακολουθώντας αυτόν τον συντονισμένο ρυθμό υπολόγισαν πού θα μπορούσε να βρίσκεται ένας επιπλέον πλανήτης και τελικά τον εντόπισαν. Εκτός από περίεργος, αυτός ο χορός των συντονισμένων πλανητών παρέχει ενδείξεις για το παρελθόν του συστήματος. «Οι τροχιές σε αυτό το σύστημα είναι πολύ καλά ταξινομημένες, πράγμα που μας λέει ότι αυτό το σύστημα έχει εξελιχθεί αρκετά ομαλά από τη γέννησή του», εξηγεί ο συν-συγγραφέας Yann Alibert από το Πανεπιστήμιο της Βέρνης. Εάν το σύστημα είχε διαταραχθεί σημαντικά, για παράδειγμα από μια τεράστια βροχή μετεωριτών, αυτή η εύθραυστη διαμόρφωση των τροχιών δεν θα είχε επιβιώσει.
Αλλά ακόμη και αν η διάταξη των τροχιών είναι τακτοποιημένη και καλά οργανωμένη, οι πυκνότητες των πλανητών είναι πολύ διαφορετικές, λέει ο Nathan Hara από το Πανεπιστήμιο της Γενεύης της Ελβετίας, ο οποίος συμμετείχε επίσης στη μελέτη. «Φαίνεται ότι υπάρχει ένας πλανήτης τόσο πυκνός όσο η Γη ακριβώς δίπλα σε έναν πολύ αεριώδη πλανήτη με τη μισή πυκνότητα του Ποσειδώνα, ακολουθούμενο από έναν πλανήτη με την πυκνότητα του Ποσειδώνα. Δεν είναι κάτι συνηθισμένο. Στο Ηλιακό μας Σύστημα, για παράδειγμα, οι πλανήτες είναι τακτοποιημένοι, με τους βραχώδεις, πυκνότερους πλανήτες πιο κοντά στο κεντρικό αστέρι και τους αεριώδης, χαμηλής πυκνότητας πλανήτες πιο μακριά. «Αυτή η αντίθεση μεταξύ της ρυθμικής αρμονίας της τροχιακής κίνησης και των άτακτων πυκνοτήτων σίγουρα δοκιμάζεις τις γνώσεις μας για τον σχηματισμό και την εξέλιξη των πλανητικών συστημάτων», λέει ο Leleu.
Ο ταχύτερος εσωτερικός πλανήτης ολοκληρώνει μια τροχιά σε λίγες μέρες, ενώ ο πιο αργός χρειάζεται περίπου δέκα φορές περισσότερο. Οι έξι πλανήτες έχουν μεγέθη που κυμαίνονται από περίπου ένα έως τρεις φορές το μέγεθος της Γης, ενώ οι μάζες τους είναι 1,5 έως 30 φορές τη μάζα της Γης. Μερικοί από τους πλανήτες είναι βραχώδεις, αλλά μεγαλύτεροι από τη Γη - αυτοί οι πλανήτες είναι γνωστοί ως Super-Earths (υπερ-Γαίες). Άλλοι είναι πλανήτες αερίων, όπως οι εξωτερικοί πλανήτες στο ηλιακό μας σύστημα, αλλά είναι πολύ μικρότεροι - αυτοί ονομάζονται Mini-Neptunes (μίνι-Ποσειδώνες). Παρόλο που κανένας από τους έξι εξωπλανήτες δεν βρίσκεται στην κατοικήσιμη ζώνη του αστεριού, οι ερευνητές πιστεύουν ότι, ακολουθώντας την αλυσίδα συντονισμού, μπορεί να βρουν επιπλέον πλανήτες που θα μπορούσαν να υπάρχουν μέσα ή πολύ κοντά σε αυτήν τη ζώνη.
Το εξαιρετικά μεγάλο τηλεσκόπιο του ESO (ELT), το οποίο πρόκειται να ξεκινήσει να λειτουργεί αυτή τη δεκαετία, θα είναι σε θέση να απεικονίσει άμεσα βραχώδεις εξωπλανήτες στην κατοικήσιμη ζώνη ενός αστεριού και ακόμη και να χαρακτηρίσει την ατμόσφαιρά τους, δίνοντας την ευκαιρία να γνωρίσουμε συστήματα όπως το TOI-178 με ακόμη μεγαλύτερη λεπτομέρεια.
Δείτε ΕΔΩ το διάγραμμα του παραπάνω πλανητικού συστήματος.
ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ: Credit: NASA,ESA, and G. Bacon (STScI). (CC BY 2.0).
ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ: Ανακαλύφθηκε βραχώδης εξωπλανήτης, γύρω από ένα απ' τα παλαιότερα άστρα του Γαλαξία!
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου