kozmos.hr
Jeste li znali?

Kruže li oko svih zvijezda planeti?

An-illustration-of-exoplanets-15 (curiosmos)
objavljeno

Iako se prije vjerovalo da sve zvijezde u svemiru imaju barem jedan planet koji kruži oko njih, recentnija promatranja dokazala su suprotno.

‘Usamljeni svemirski putnici’

Koliko zvijezda ima u našim galaksijama i svemiru? Imaju li sve zvijezde u svemiru planete oko sebe? Ili su neke zvijezde ‘same’? Naime, prethodno se vjerovalo da SVE zvijezde u galaksiji imaju barem JEDAN planet koji kruži oko njih. No vremenom je otkriveno da ne samo da postoje zvijezde oko kojih ne kruže planeti, nego čak postoje i planeti koji ‘putuju’ svemirom bez zvijezde suputnika.

Stručnjaci procjenjuju da za svaki planet koji kruži oko zvijezde poput naše vjerojatno postoje tisuće ‘egzoplaneta siročadi’ koji lutaju sami.

Planeti i zvijezde

Godinama je Kepler promatrao više od 100 000 zvijezda u potrazi za tranzitima planeta i došao do zapanjujućeg zaključka – većina zvijezda ima barem jedan planet. Podatci s prvih 5000+ otkrivenih egzoplaneta također pokazuju nešto zapanjujuće – 99.9% njih kruži oko zvijezda bogatih metalima, dok su zvijezde siromašne metalima u velikoj većini bez planeta.

Prema navodima astrofizičara Sethana Siegela danas znamo da većina zvijezda u svemiru nema planete, a stjenoviti, potencijalno nastanjivi planeti rezultat su milijardi godina kozmičke evolucije. Prethodno smo mislili da galaksija Mliječna staza vjerojatno u prosjeku ima deset planeta po zvijezdi, iako se ova procjena temelji na nepotpunim podatcima. Pravi prosjeci mogu se kretati od 3 do 30 – ali opet, nemamo dovoljno podataka da bismo došli do čvrstih zaključka.

‘Igra pogađanja’

Istraživanja egzoplaneta dosegla su prekretnicu prije samo nekoliko mjeseci. Naime, NASA je potvrdila postojanje preko 5000 egzoplaneta (trenutne brojke su da postoji 5069 potvrđenih egzoplaneta i još 8833 kandidata). No, kako je otkrio Siegel, ispada da smo ipak uvelike precijenili broj zvijezda koje imaju planete. Razlog je povezan s velikim praskom, svim elementima koji su postojali u tom trenutku, i stotinama tisuća, možda i milijunima godina kasnije.

Vjeruje se da je Veliki prasak ‘rodio’ svemir prije 13,8 milijardi godina, pritom stvarajući najranije atomske jezgre unutar 3-4 minute nakon stvaranja. Tijekom sljedećih nekoliko stotina tisuća godina uvjeti su bili prevrući za stvaranje neutralnih atoma i prehladni za daljnju nuklearnu fuziju. Raspad radioaktivnih izotopa, uključujući tricij i berilij, ipak se konačno dogodio i doveo do kraja svih nestabilnih izotopa.

Teški metali

Nakon formiranja neutralnih atoma, imali smo svemir sastavljen od, u smislu mase: 75% vodika, 25% helija-4, ~0,01% deuterija (stabilan, teški izotop vodika), ~0,01% helija-3 (stabilan , lagani izotop helija), i ~0,0000001% litij-7. Prema Siegelu, jedini element u svemiru koji spada u „kategoriju kamena i metala“ je litij. Budući da je samo jedan od milijardi ‘dijelova’ Svemira sastavljen od tvari koje nisu vodik ili helij, možemo biti uvjereni da prve zvijezde napravljene od ovog netaknutog materijala nisu mogle formirati planete.

Stoga stjenoviti planeti jednostavno nisu bili mogući na početku Svemira i dosta vremena nakon toga. Jednostavno shvaćanje toga je revolucionarno samo po sebi, i iskreno mijenja ono što smo mislili o planetima i zvijezdama. Koristeći ovo znanstveno tumačenje, možemo zaključiti da minimalna količina teških elemenata mora postojati prije nego što se planeti, mjeseci i divovski planeti mogu formirati blizu svojih matičnih zvijezda. Posljedično možemo zaključiti kako život u svemiru nije mogao postojati sve dok nije bilo dovoljno teških elemenata da formiraju planete.

Elementi ključ svega

Prve zvijezde koje se formiraju proizvode najobilnije elemente u svemiru, osim vodika i helija – ugljik, kisik, dušik, neon, magnezij, silicij i željezo. Kako bi formirali planete bogate kamenjem i metalima, mnoge generacije zvijezda moraju obraditi, ponovno preraditi i reciklirati detritus svake prethodne generacije. Kao rezultat toga, planeti slični Zemlji nemogući su dok se ne dosegne kritični prag tih teških elemenata.

Usporedba Zemlje i Kepler-1649c, egzoplaneta 1,06 puta većeg radijusa od Zemlje (©NASA/Ames Research Center/Daniel Rutter).

Siegel je savršeno sažeo sve u jednostavnu izjavu – više od pola milijarde godina nakon velikog praska, a možda i dulje, nisu se uopće formirali planeti slični Zemlji. Planeti poput Zemlje na kraju će se naći samo u najbogatijim, središnjim područjima galaksija nakon nekoliko milijardi godina. Nekoliko milijardi godina kasnije, planeti slični Zemlji mogu se pronaći u središnjoj galaktičkoj regiji i dijelovima galaktičkog diska.

Od tada do danas, još uvijek postoje mnoga područja – posebno u predgrađima galaksija, u njihovom galaktičkom okružju i u kuglastim grozdovima raširenim po cijeloj galaksiji – u kojima se ne mogu formirati planete poput Zemlje zbog manjka teških elemenata.

Zaključno

Ekstrapolacijom iz sirovih brojeva, otkrili smo da postoji barem onoliko planeta koliko i zvijezda u svemiru. Iako ova izjava ostaje točna, više nije najbolja pretpostavka reći da svaka zvijezda u svemiru ima planet. Umjesto toga, kako piše Siegel, planeti su najzastupljeniji tamo gdje ima teških elemenata potrebnih za njihovo formiranje putem akrecije jezgre ima u izobilju, a broj planeta opada kako matične zvijezde sadrže sve manje i manje elemenata.

No, ono što sa sigurnošću možemo reći jest da smo tek u povojima i na samim početcima istraživanja i otkrivanja tajni svemira. Drugim riječima, vrlo je vjerojatno da će se sve pretpostavke o svemiru, galaksijama, zvijezdama i planetima koje danas imamo potpuno promijeniti u budućnosti kada budemo razvijali i gradili bolje teleskope i uređaje za gledanje u prostranstva svemira.

Teleskop James Webb samo je jedan primjer kako komad tehnologije može potpuno promijeniti naše poglede na svemir. Više o tome što Siegel misli možete pročitati u ovom članku.

James Webb objavio prve nevjerojatne slike

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram

t.me/kozmoshr

 

Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.

Student povijesti koji u slobodno vrijeme voli čitati i pisati o svojim najdražim temama - povijesti, svemiru i astronomiji.