Το ηλιακό μας σύστημα, φαίνεται να ακολουθεί μία τάξη: οι μικρότεροι βραχώδεις πλανήτες, ο Ερμής, η Αφροδίτη, η Γη και ο Άρης, βρίσκονται σε τροχιά σχετικά κοντά στο άστρο μας. Οι μεγάλοι γίγαντες αερίου και πάγου, ο Δίας, ο Κρόνος, ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας, από την άλλη, κινούνται σε μακρινές τροχιές γύρω από τον ήλιο. Σε δύο μελέτες που δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Astronomy & Astrophysics, ερευνητές από τα Πανεπιστήμια της Βέρνης και της Γενεύης και το National Center of Competence in Research (NCCR) PlanetS δείχνουν ότι το πλανητικό μας σύστημα είναι αρκετά μοναδικό από αυτή την άποψη.
Ένα άρθρο που δημοσιεύτηκε στο Nature Astronomy από τον Luca Maltagliati σχολιάζει αυτές τις δύο εργασίες. «Πριν από μια δεκαετία, οι αστρονόμοι παρατήρησαν, με βάση τα δεδομένα του τότε πρωτοποριακού τηλεσκόπιο Kepler, ότι οι πλανήτες σε άλλα συστήματα μοιάζουν συνήθως με τους γείτονές τους σε μέγεθος και μάζα - όπως τα μπιζέλια σε ένα λοβό», λέει ο επικεφαλής της μελέτης Lokesh Mishra, ερευνητής στο Πανεπιστήμιο της Βέρνης και της Γενεύης, καθώς και στο NCCR PlanetS. Αλλά για μεγάλο χρονικό διάστημα ήταν ασαφές εάν αυτό το εύρημα οφειλόταν στους περιορισμούς των μεθόδων παρατήρησης. «Δεν ήταν δυνατό να προσδιοριστεί με ακρίβεια αν οι πλανήτες σε οποιοδήποτε μεμονωμένο σύστημα ήταν αρκετά παρόμοιοι ώστε να εμπίπτουν στην κατηγορία αυτή ή αν ήταν αρκετά διαφορετικοί—όπως ακριβώς στο ηλιακό μας σύστημα».
Ως εκ τούτου, ο ερευνητής ανέπτυξε ένα πλαίσιο για να προσδιορίσει τις διαφορές και τις ομοιότητες μεταξύ πλανητών των ίδιων συστημάτων. Και κάνοντας αυτό, ανακάλυψε ότι δεν υπάρχουν δύο, αλλά τέσσερις αρχιτεκτονικές συστημάτων. Αυτές οι τέσσερις αρχιτεκτονικές ονομάσθηκαν «παρόμοιες», «διατεταγμένες», «αντι-διατεταγμένες» και «μικτές». Τα πλανητικά συστήματα στα οποία οι μάζες των γειτονικών πλανητών είναι παρόμοιες μεταξύ τους, έχουν παρόμοια αρχιτεκτονική. Διατεταγμένα πλανητικά συστήματα είναι εκείνα στα οποία η μάζα των πλανητών τείνει να αυξάνεται με την απόσταση από το άστρο — ακριβώς όπως στο ηλιακό μας σύστημα. Αν, από την άλλη πλευρά, η μάζα των πλανητών τείνει να μειώνεται με την απόσταση από το αστέρι, οι ερευνητές κάνουν λόγο για μια αντι-διατεταγμένη αρχιτεκτονική του συστήματος. Και οι μικτές αρχιτεκτονικές εμφανίζονται, όταν οι πλανητικές μάζες σε ένα σύστημα ποικίλλουν πολύ από πλανήτη σε πλανήτη. «Αυτό το πλαίσιο μπορεί επίσης να εφαρμοστεί σε οποιεσδήποτε άλλες μετρήσεις, όπως η ακτίνα, η πυκνότητα ή τα κλάσματα νερού», λέει ο συν-συγγραφέας της μελέτης Yann Alibert, Καθηγητής Πλανητικής Επιστήμης στο Πανεπιστήμιο της Βέρνης και στο NCCR PlanetS.
Τα ευρήματα αυτά εγείρουν νέα ερωτήματα: Ποια αρχιτεκτονική είναι η πιο κοινή; Ποιοι παράγοντες ελέγχουν την εμφάνιση ενός τύπου αρχιτεκτονικής; Ποιοι παράγοντες δεν παίζουν ρόλο; Μερικά από αυτά, μπορούν να τα απαντήσουν οι ερευνητές. Τα αποτελέσματά δείχνουν ότι τα "παρόμοια" πλανητικά συστήματα είναι ο πιο κοινός τύπος αρχιτεκτονικής. Περίπου οκτώ στα δέκα πλανητικά συστήματα γύρω από αστέρια έχουν "παρόμοια" αρχιτεκτονική. Αυτό εξηγεί επίσης γιατί βρέθηκαν τόσα στοιχεία αυτής της αρχιτεκτονικής τους πρώτους μήνες της αποστολής Κέπλερ. Αυτό που εξέπληξε την ομάδα ήταν ότι η διατεταγμένη αρχιτεκτονική - αυτή που εμφανίζει και το ηλιακό σύστημα - φαίνεται να είναι η πιο σπάνια κατηγορία. Σύμφωνα με τον Mishra, υπάρχουν ενδείξεις ότι παίζει ρόλο τόσο η μάζα του δίσκου αερίου και σκόνης από τον οποίο δημιουργήθηκαν οι πλανήτες, όσο και η αφθονία των βαρέων στοιχείων στο αντίστοιχο αστέρι. Από μάλλον μικρούς, χαμηλής μάζας δίσκους και αστέρια με λίγα βαριά στοιχεία, αναδύονται "παρόμοια" πλανητικά συστήματα. Μεγάλοι, ογκώδεις δίσκοι με πολλά βαριά στοιχεία στο αστέρι δημιουργούν πιο διατεταγμένα και αντι-διατεταγμένα συστήματα. Μικτά συστήματα αναδύονται από δίσκους μεσαίου μεγέθους.
Οι δυναμικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των πλανητών επηρεάζουν φυσικά την τελική αρχιτεκτονική. Πάντως είναι αξιοσημείωτο είναι ότι η προσέγγιση αυτή συνδέει τις αρχικές συνθήκες σχηματισμού πλανητών με μια μετρήσιμη ιδιότητα: την αρχιτεκτονική του συστήματος.
ΕΙΚΟΝΑ: Καλλιτεχνική απόδοση των τεσσάρων αρχιτεκτονικών πλανητικών συστημάτων. Από πάνω προς τα κάτω, «διατεταγμένη», «αντι-διατεταγμένη», «μικτή» και «παρόμοια» αρχιτεκτονική. Credit: NCCR PlanetS, Tobias Stierli.
ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ: GJ 1002: Ανακαλύφθηκαν δύο πλανήτες στο μέγεθος της Γης,εντός της κατοικήσιμης ζώνης του άστρου τους!
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου