Astronomi ugotavljajo, da obstaja ne le veliko različnih planetov, ampak tudi različne vrste planetarnih sistemov. "Nismo več v Kansasu, kolikor gre za sončne sisteme," je danes na sestanku Ameriškega astronomskega društva v Miamiju na Floridi dejala Barbara McDonald z Univerze v Teksasu McDonald Observatory. "Navdušujoča stvar je, da smo našli še en večplanetni sistem, ki sploh ni takšen kot naš."
Natančen pogled na sistem Upsilon Andromedae s vesoljskim teleskopom Hubble, teleskopom Hobby-Eberly in drugimi zemeljskimi teleskopi prikazuje čudaški sistem, kjer planeti niso nagnjeni in imajo zelo nagnjene orbite. Tudi astronomi so našli drug planet in tudi drugo zvezdo - to je verjetno binarni zvezdni sistem.
Tudi pri nagnjeni orbiti Plutona je naš osončje videti kot ocean miru, v primerjavi z Upsilonom Andromedae.
McDonald je dejal, da bodo ta presenetljiva dognanja vplivala na teorije o tem, kako se razvijajo sistemi z več planetov, in kaže, da se lahko zgodi, da nekateri nasilni dogodki porušijo orbite planetov, potem ko se oblikuje planetni sistem.
"Ugotovitve pomenijo, da bodo prihodnje študije eksoplanetarnih sistemov bolj zapletene," je dejala. "Astronomi ne morejo več domnevati, da vsi planeti krožijo svojo matično zvezdo v eni ravnini." pravi Barbara McArthur z Teksaške univerze v Austinovem observatoriju McDonald.
Podobno kot naše Sonce v svojih lastnostih leži Upsilon Andromedae približno 44 svetlobnih let. Je malo mlajši, bolj masiven in svetlejši od Sonca. Že nekaj več kot desetletje astronomi vedo, da trije planeti tipa Jupiter krožijo rumeno-belo zvezdo Upsilon Andromedae.
Toda po več kot tisoč skupnih opazovanjih je McDonald in njena ekipa odkrila namig, da četrti planet, e, kroži zvezda veliko dlje. Prav tako so lahko določili natančno maso dveh od treh doslej znanih planetov, Upsilon Andromedae c in d. Precej presenetljivo pa je, da vsi planeti ne krožijo te zvezde v isti ravnini. Orbitu planetov c in d sta nagnjeni za 30 stopinj glede na drugo. Ta raziskava je prvič, da je bil izmerjen "medsebojni naklon" dveh planetov, ki krožita okoli druge zvezde.
"Najverjetneje je imel Upsilon Andromedae enak proces tvorjenja kot naš sončni sistem, čeprav bi lahko prišlo do razlik v pozni formaciji, ki je sejala to različno evolucijo," je dejal McArthur. "Doslej je bila predpostavka planetarne evolucije ta, da se planetarni sistemi oblikujejo na disku in ostanejo sorazmerno soplanarni, kot je naš lastni sistem, zdaj pa smo izmerili pomemben kot teh planetov, kar pomeni, da to ni vedno tako. ”
Doslej je bila običajna modrost, da se velik oblak plina sesede in tvori zvezdo, planeti pa so naravni stranski produkt ostankov materiala, ki tvori disk. V našem osončju je fosil tega dogodka ustvarjanja, ker vseh osem glavnih planetov kroži v skoraj isti ravnini. Zunanji pritlikavi planeti, kot je Pluton, imajo nagnjene orbite, vendar jih je spremenilo Neptunovo gravitacijo in niso vgrajeni globoko v Sončevo gravitacijsko polje.
Kaj je torej podrlo sistem Upsilon Andromedae?
"Možnosti vključujejo medsebojne vplive, ki nastanejo pri selitvi planetov navznoter, izmetu drugih planetov iz sistema z raztresenjem planetov na planetu ali motnjami binarne spremljevalne zvezde matične zvezde, Upsilona Andromedae B," je dejal McArthur.
Lahko pa je krivec spremljevalna zvezda - rdeči pritlikavec manj masiven in veliko bolj zatemnjen od Sonca. je.
"Nimamo pojma, kakšna je njegova orbita," je dejal član ekipe Fritz Benedict. "Lahko bi bilo zelo ekscentrično. Mogoče pride vsake toliko zelo blizu. Lahko traja 10.000 let. " Tako blizu prehoda sekundarne zvezde bi lahko gravitacijsko motile orbite planetov. "
Dve različni vrsti podatkov, združeni v tej raziskavi, sta bili astronomija iz vesoljskega teleskopa Hubble in radialna hitrost zemeljskih teleskopov.
Astrometrija je meritev položajev in gibov nebesnih teles. McArthurjeva skupina je za nalogo uporabila enega od senzorjev za natančno usmerjanje (FGS) na teleskopu Hubble. FGS so tako natančni, da lahko merijo širino četrtine v Denverju z vidika Miamija. Prav to natančnost je bila uporabljena za sledenje gibanju zvezde na nebu, ki ga povzročajo njeni okoliški - in nevidni - planeti.
Radialna hitrost omogoča merjenje gibanja zvezde na nebu proti Zemlji in stran od nje. Te meritve so bile narejene v obdobju 14 let z uporabo zemeljskih teleskopov, vključno z dvema v opazovalnici McDonald in drugimi v opazovalnicah Lick, Haute-Provence in Whipple. Radialna hitrost zagotavlja dolgo izhodiščno opazovanje temeljev, kar je omogočilo krajše trajanje, vendar natančnejše in popolnejše Hubblove opazke za boljše določanje orbitalnih gibov.
Dejstvo, da je ekipa določila orbitalne naklone planetov c in d, jim je omogočilo, da so izračunali natančne mase obeh planetov. Nove informacije so nam govorile, da je treba spremeniti naš pogled na to, kateri planet je težji. Prejšnje minimalne mase za planete, ki jih dobijo študije radialne hitrosti, so postavile minimalno maso za planet c na 2 Jupitrov in za planet d na 4 Jupitre. Nove, natančne mase, ki jih najde astrometrija, so 14 Jupitrov za planet c in 10 Jupitrov za planet d.
"Podatki Hubble kažejo, da radialna hitrost ni celotna zgodba," je dejal Benedikt. "Dejstvo, da so se planeti dejansko zvrteli, je bilo res luštno."
Četrti planet je tako daleč, da njegov signal ne razkriva ukrivljenosti njegove orbite.
14-letne informacije o radialni hitrosti, ki jih je pripravila skupina, so pokazale, da lahko četrti, dolgoročni planet kroži okoli treh, za zdaj znanih. O tem planetu obstajajo le namigi, ker je tako daleč, da signal, ki ga ustvari, še ne razkriva ukrivljenosti orbite. Drugi manjkajoči del sestavljanke je nagib najbolj notranjega planeta, b, ki bi potreboval natančnost astrometrije, 1000-krat večjo od Hubblovega, cilj, ki ga bo dosegla prihodnja vesoljska misija, optimizirana za interferometrijo.
Viri: HubbleSite, tiskovna konferenca AAS
