Skoraj vsi do sedaj odkriti ekstrasolarni planeti so bili ogromni, velikosti Jupiterja in več. Vprašanje je: ali bi lahko manjši planeti Zemlje zdržali v istih zvezdah? Raziskovalci so ustvarili simulacijo, ko so drobni planeti dali v isti sistem kot večji planeti, da bi videli, ali lahko zberejo dovolj materiala, da postanejo tako velike kot Zemlja. Ugotovili so, da bi lahko en bližnji sistem - 55 Cancrijev - oblikoval kopenske planete, z veliko vode v območju bivanja.
Nenehno odkrivanje velikanskih planetov, ki krožijo okoli drugih zvezd, razen našega sonca, je še povečalo ugibanja, da bi v bližnjih planetarnih sistemih lahko obstajali svetovni svetovi, ki bi lahko zdržali življenje. Zdaj so raziskovalci, ki izvajajo računalniške simulacije za štiri bližnje sisteme, ki vsebujejo orjaške planete velikosti Jupitra, našli enega, ki bi lahko oblikoval zemeljski planet s primernimi pogoji za podporo življenju.
Drugi sistem ima verjetno pas kamnitih teles, velikosti Marsa ali manjšega. Druga dva, kažeta modela, nimata ustreznih pogojev za oblikovanje planeta velikosti Zemlje. Vsak sistem leži znotraj 250 svetlobnih let od Zemlje (svetlobno leto je približno 5,88 trilijona milj). Astronomi so že našli dokaze, da vsak sistem vsebuje vsaj dva orjaška planeta o masi Jupitra, ki sta se preselila blizu svojih zvezd, morda tako blizu, kot je Merkur soncu.
Za vsak od štirih sistemov so raziskovalci izvedli 10 računalniških simulacij, ki so v sistem postavile majhne zarodke majhnih planetov ali protoplanete, da bi preverile, ali so sposobni zbrati več materiala in oblikovati pravi planet velikosti Zemlje. Vsaka simulacija je prevzela enake pogoje v planetarnem sistemu, le da sta položaj in masa vsakega protoplaneta nekoliko spremenjena, je dejal Sean Raymond, podoktorski raziskovalec na Univerzi v Koloradu, ki je sodeloval pri delu, ko je bil doktorski študent astronomije na univerza v Washingtonu.
Raymond je glavni avtor dokumenta, ki opisuje raziskavo, ki je bila objavljena junija v Astrophysical Journal. Soavtorja sta Rory Barnes, podoktorski raziskovalec na Univerzi v Arizoni, ki je sodeloval pri delu, ko je bil doktorski študent astronomije UW, in Nathan Kaib, doktorski študent astronomije. Delo so financirali Nacionalna uprava za letalstvo in vesolje, Nasin inštitut za astrobiologijo in Nacionalna znanstvena fundacija.
"Vznemirljivo je, da naši modeli prikazujejo bivalni planet, planet z maso, temperaturo in vsebnostjo vode, podobnim Zemljinim, bi se lahko oblikoval v enem od prvih zaznanih ekstrasolarnih sistemov z več planeti," je dejal Barnes.
Nedavne študije kažejo, da imajo številni znani ekstrasolarni planetarni sistemi dovolj stabilna območja, da podpirajo planete, od mase Zemlje do Saturna. Modeli UW so testirali formacijo planetov v sistemih 55 Cancri, HD 38529, HD 37124 in HD 74156. Raziskovalci so domnevali, da so sistemi popolni, orbite njihovih velikanskih planetov pa so dobro uveljavljene. Predvidevali so tudi razmere, ki bi lahko omogočile nastanek majhnih teles, ki bi se lahko razvila v skalnate planete, podobne Zemlji.
V modelih so znanstveniki postavili mesečne zarodke velikosti lune med velikanske planete in jim omogočili, da se razvijajo 100 milijonov let. S temi predpostavkami so našli zemeljske planete, ki so se zlahka oblikovali v 55 Cancriju, včasih z veliko vodo in orbitami v območju bivanja sistema. Ugotovili so, da bo HD 38529 verjetno podpiral asteroidni pas in karoserije velikosti Marsa ali manjših teles, vendar ni opaznih zemeljskih planetov. V HD 37124 in HD 74156 ni nobenih planetov.
"Najbolj me je presenetilo to, da sem videl sistem, ki je oblikoval le planete velikosti Marsa ali manj," je dejal Raymond. "Vse, kar bi postalo preveliko, bi bilo nestabilno, zato se je nabralo veliko manjših protoplanetov, morda desetino velikosti Zemlje."
Kaib je dejal, da so modeli pokazali, da lahko pogoji ostanejo dovolj stabilni 100 milijonov let, tako da bo lahko planetni zarodek nabral več snovi in se razvil v telo, velikost Lune ali Marsa. "V našem zgodnjem sistemu je to verjetno izgledal naš notranji sončni sistem z več stotinami teles," je dejal
V zadnjih letih so ekstrasolarni planeti odkrivali vse pogosteje zaradi tehnik, ki zaznavajo orjaške planete s svojim gravitacijskim vplivom na matične zvezde. Kako se orjaški planeti razvijajo, ni gotovo, vendar se misli, da se tvorijo daleč stran od svojih gostiteljskih zvezd in se nato selijo navznoter, potisnjeni s plinskimi diski, iz katerih so nastali. Če se migracije zgodijo pozno v razvoju sistema, bi velikanski planeti lahko uničili večino materialov, potrebnih za gradnjo planetov, podobnih Zemlji, je dejal Raymond. Opozoril je, da bo prisotnost velikanskih planetov dokaj dobro ugotovljena, vendar bo minilo nekaj časa, preden bo mogoče zaznati veliko manjše planete velikosti Zemlje okoli drugih zvezd.
V drugem nedavnem prispevku je Raymond opravil več kot 450 računalniških simulacij, da je preslikal orjaške organe planeta, ki omogočajo oblikovanje planetov, podobnih Zemlji. Če je velikanski planet preblizu, bi preprečil, da bi se kamniti material zbral v planet velikosti Zemlje. Ta študija je pokazala, da le približno 5 odstotkov znanih sistemov velikanskih planetov verjetno ima planete, podobne Zemlji. Toda zaradi dolgih opazovalnih časov in občutljive opreme, potrebne za odkrivanje planetov velikosti Saturna in Jupitra, je verjetno, da bi bilo v tej galaksiji lahko veliko planetarnih sistemov, kot je naš.
Izvirni vir: UW News Release
