Jak powstają planety? Nowe odkrycie podważa istniejącą teorię

Astronomowie odkryli podobną do Jowisza ogromną planetę, krążącą wokół stosunkowo małej gwiazdy, czerwonego karła. Odkrycie stawia pod znakiem zapytania dotychczas akceptowaną teorię o formowaniu się planet.

Aktualizacja: 27.09.2019 23:28 Publikacja: 27.09.2019 23:16

Jak powstają planety? Nowe odkrycie podważa istniejącą teorię

Foto: NASA

Nowo odkryta planeta GJ 3512b orbituje wokół gwiazdy GJ 3512 odległej od Słońca o 31 lat świetlnych. Gwiazda to czerwony karzeł typu widmowego M, których w naszej galaktyce jest najwięcej. O odkryciu międzynarodowy zespół astronomów poinformował na łamach "Science".

- Od dawna zastanawialiśmy się, czy wielkie planety, takie jak Jowisz czy Saturn, mogą się formować wokół tak małych gwiazd - powiedział BBC prof. Peter Wheatley z Uniwersytetu Warwick.

- Sądzę, iż panowało przekonanie, że takie planety po prostu nie istniały, jednak nie mogliśmy mieć pewności, bowiem małe gwiazdy świecą bardzo słabo, co sprawia, że trudno je badać, choć występują o wiele częściej niż gwiazdy w rodzaju naszego Słońca - dodał.

Przy pomocy teleskopów w Hiszpanii i Stanach Zjednoczonych astronomie zebrali dane na temat zmian przyspieszenia grawitacyjnego gwiazdy, mogących być skutkiem oddziaływania orbitujących wokół niej planet.

Czerwony karzeł ma ok. 270-krotnie większą masę od orbitującej wokół niego planety GJ 3512b. Dla porównania, masa Słońca to ok. 1050 mas Jowisza. Tymczasem różnica w rozmiarach obu ciał niebieskich jest znacznie mniejsza niż między Słońcem a Jowiszem.

Astronomowie używają symulacji komputerowych, by rozwijać teorię formowania się planet (a wcześniej planetozymali) z chmur (dysków protoplanetarnych) gazów i pyłów, orbitujących wokół młodych gwiazd. Symulacje przewidują, że wiele małych planet powinno gromadzić się wokół małych gwiazd typu widmowego M. - Wokół takich gwiazd powinny być jedynie planety rozmiaru Ziemi, ewentualnie nieco bardziej masywnej superziemi - powiedział współautor badań Christoph Mordasini, profesor Uniwersytetu Berneńskiego.

Przykładem układu planetarnego odpowiadającego teorii jest ten orbitujący wokół gwiazdy znanej jako Trappist-1. Wokół tej gwiazdy, odległej od Słońca o 39 lat świetlnych, krąży siedem planet, z których każda ma masę zbliżoną do ziemskiej.

- Jednak GJ 3512b jest olbrzymią planetą o masie mniej więcej połowy Jowisza - podkreślił prof. Mordasini. Jak zaznaczył, GJ 3512b jest co najmniej o jeden rząd wielkości masywniejsza od planet, których istnienie w pobliżu małych gwiazd przewidywał model teoretyczny.

W związku z tym odkrycie GJ 3512b podważa szeroko akceptowaną teorię o formowaniu się planet.

- Zazwyczaj sądzimy, że ogromne planety powstają jako lodowe rdzenie, orbitujące daleko w dysku gazów otaczających młodą gwiazdę, a następnie w szybkim tempie rosną, przyciągając do siebie gaz - powiedział prof. Wheatley.

- Jednak autorzy badania opublikowanego w "Science" przekonują, że dyski wokół małych gwiazd nie zawierają wystarczającej ilości materii, by taki proces mógł zajść. Ich zdaniem jest bardziej prawdopodobne, że planeta powstała nagle, gdy część dysku zapadła się z powodu swej własnej grawitacji - tłumaczył.

Zdaniem autorów badania, rozpad dysku może nastąpić, gdy dysk gazów i pyłów osiągnie masę większą niż ok. 10 proc. masy gwiazdy. W tych warunkach oddziaływanie grawitacyjne gwiazdy staje się niewystarczające, by dysk pozostał stabilny. Materia z dysku jest przyciągana do środka i w ten sposób tworzy się zalążek, z którego powstanie planeta. Według autorów badania z "Science", do zapadanie się dysku może dochodzić w większych odległościach od gwiazdy. Autorzy sugerują, że GJ 3512b przesunęła się względem gwiazdy o 150 milionów kilometrów.

Rok na GJ 3512b trwa 204 dni. Przez większą cześć tego okresu, nowo odkryta planeta jest bliżej swej gwiazdy niż Merkury - Słońca. Dane o orbicie gazowego olbrzyma sugerują obecność innych wielkich planet w układzie.

- Dotąd jedyne znane nam planety, których sformowanie odpowiadało teorii niestabilności dysku, były młodymi, gorącymi i bardzo masywnymi planetami krążącymi z dala od swych gwiazd. GJ 3512b to planeta, która mogła powstać w taki sposób w pobliżu gwiazdy o bardzo małej masie. To odkrycie zmusza nas do zrewidowania naszych modeli - skomentował współautor badania, Hubert Klahr z Instytutu Astronomii im. Maxa Plancka w Heidelbergu.

Nowo odkryta planeta GJ 3512b orbituje wokół gwiazdy GJ 3512 odległej od Słońca o 31 lat świetlnych. Gwiazda to czerwony karzeł typu widmowego M, których w naszej galaktyce jest najwięcej. O odkryciu międzynarodowy zespół astronomów poinformował na łamach "Science".

- Od dawna zastanawialiśmy się, czy wielkie planety, takie jak Jowisz czy Saturn, mogą się formować wokół tak małych gwiazd - powiedział BBC prof. Peter Wheatley z Uniwersytetu Warwick.

Pozostało 89% artykułu
2 / 3
artykułów
Czytaj dalej. Subskrybuj
Kosmos
NASA szuka sposobu na sprowadzanie próbek z Marsa. Tanio i szybko
Materiał Promocyjny
Wykup samochodu z leasingu – co warto wiedzieć?
Kosmos
Odszedł Peter Higgs, odkrywca boskiej cząstki
Kosmos
Badania neutrin pomogą rozwiązać zagadkę powstania wszechświata
Kosmos
Księżyc będzie miał własną strefę czasową? Biały Dom nakazał ustalenie standardu
Materiał Promocyjny
Jak kupić oszczędnościowe obligacje skarbowe? Sposobów jest kilka
Kosmos
Astronomowie odkryli tajemnice galaktyki z początku istnienia wszechświata