Simulacije pokazuju da su neki planeti možda nastali još dok su se njihove zvijezde formirale.
Dok naš Sunčev sustav ima uredno raspoređene planete s relativno velikim razmacima među orbitama, mnogi otkriveni egzoplanetarni sustavi izgledaju potpuno drugačije. Neki od njih sadrže više planeta natisnutih blizu svoje matične zvijezde, poput zrna graška u mahuni. Što uzrokuje takav nagurani raspored planeta?Novo istraživanje sugerira da bi odgovor mogao ležati u vrlo ranom početku formiranja planeta – još dok zvijezda nije ni završila svoje stvaranje.
Planeti koji nastaju ranije – tijekom stvaranja zvijezda
Tim znanstvenika iz Southwest Research Institute (SwRI) u američkom Coloradu koristio je napredne numeričke simulacije kako bi ispitao što se događa kada planeti počnu rasti tijekom završnih faza formiranja svoje zvijezde – a ne tek nakon što zvijezda već zasja, što je donedavno bio dominantan model.
“To je jedan od najvećih misterija u istraživanju egzoplaneta,” kaže astrofizičarka dr. Raluca Rufu, voditeljica studije i Saganova stipendistica. “Vidimo mnoštvo sustava s više stjenovitih planeta vrlo slične mase, a njihov ukupni omjer mase prema masi zvijezde gotovo je identičan iz sustava u sustav. To je vrlo neobično.”
Ovakva uniformnost ne postoji u našem Sunčevom sustavu, gdje je razlika između masa planeta značajna. No, zanimljivo, sličan omjer mase primijećen je kod sustava prirodnih satelita oko divovskih planeta poput Jupitera, što bi, prema znanstvenicima, moglo ukazivati na sličan mehanizam nastanka.
Diskovi, prašina i migracije planeta
Zvijezde nastaju kad se golemi oblaci plina i prašine urušavaju pod vlastitom gravitacijom. Dio tog materijala oblikuje disk koji kruži oko zvijezde, a upravo u tim diskovima nastaju planeti. Do sada se vjerovalo da planetarna akrecija – proces pri kojem se sitne čestice spajaju u veća tijela – započinje tek nakon što završi faza dotoka materijala prema zvijezdi.
Međutim, opažanja mladih zvjezdanih diskova teleskopom ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) sugeriraju da se planeti mogu početi formirati znatno ranije. “Naše simulacije pokazuju da se rast planeta i njihovo kretanje prema zvijezdi događaju paralelno s formiranjem zvijezde,” objašnjava dr. Rufu.
Kako planet raste, njegova orbita se zbog interakcija s plinom u disku pomiče prema unutra. Ako prijeđe određenu masu, gravitacija ga ubrzava do te mjere da završi progutan od strane zvijezde. No oni koji ostanu ispod tog praga mogu preživjeti i ostati u zbijenim orbitama – što objašnjava njihov poredak i sličnost masa.
Masa planeta prati masu zvijezde
Suautorica studije, dr. Robin Canup, dodaje: “Otkrili smo da planeti koji se formiraju tijekom ove faze mogu preživjeti do trenutka kada se disk rasprši, čime prestaje migracija. A pritom masa tih preživjelih planeta proporcionalna je masi zvijezde – što nam po prvi put daje objašnjenje zašto je omjer masa u zbijenim sustavima toliko dosljedan.”
Taj omjer je, zanimljivo, veći kod satelita divovskih planeta jer se njihovi diskovi gase puno brže. No načelno, procesi su usporedivi, i to na vrlo različitim skalama.
“Uzbudljivo je vidjeti da isti mehanizam može funkcionirati kod formiranja i mjeseca i planeta – samo na različitim razinama,” zaključuju znanstvenici.
Nova teorija ne mijenja samo način na koji gledamo na egzoplanetarne sustave – ona također pomiče granice našeg razumijevanja kada i kako planeti zapravo nastaju. Ako se ova hipoteza potvrdi daljnjim opažanjima i simulacijama, mogli bismo biti prisiljeni preispitati uvriježene ideje o formiranju zvjezdanih sustava.
🔵 Pridružite se razgovoru!
Imate nešto za podijeliti ili raspraviti? Povežite se s nama na Facebooku i pridružite se zajednici znatiželjnih istraživača u našem Telegram kanalu. Za najnovija otkrića i uvide, pratite nas i na Google Vijestima.
