gov-civil-vilareal.ptExistuje planéta deväť? Mimozemský svet vzdialený 300 svetelných rokov dáva nádej
>Je zvláštne myslieť si, že exoplanéta nad 3 kvadrilion kilometrov ďaleko môže nepriamo podporovať existenciu deviatej planéty hlboko vo vonkajších častiach našej slnečnej sústavy, ale sme tu. HD 106906b je čudný určite „Ale skutočnosť, že tam vôbec je, znamená, že niečo podobné môže mať aj náš vlastný systém.
kde divoké veci sú postavy
HD 106906 je a binárny systém , dve hviezdy zhruba 1,3-násobku hmotnosti Slnka, ktoré navzájom krúžia na 49-dňovej obežnej dráhe. Sú vzdialené asi 340 svetelných rokov od Zeme a sú mladé, len asi 15 miliónov rokov staré (4,6 miliardy, naše Slnko je 300 -krát staršie). V skutočnosti sú tak mladí, že ich stále obklopuje odpadkový disk z materiálu vytvárajúceho planéty, ktorý zostal po narodení hviezd. Medzery v disku naznačujú, že môžu existovať planéty obiehajúce až 7,5 miliardy kilometrov od hviezd, čo robí jeho systém asi dvakrát tak širokým ako je ten náš.
Ale. V roku 2014 astronómovia oznámili, že našli planétu obiehajúcu okolo hviezd, ktorú videli priame zobrazenie : Doslova to môžete vidieť na obrázku systému. Hovorí sa mu HD 106906b, je 11 -násobkom hmotnosti Jupitera svalnatý a v súčasnosti je od hviezd vzdialený asi 110 miliárd kilometrov.
Spracovaný Hubblov obraz dvojhviezdy HD 106906 (za maskou, ktorá ju tieni; označené ikonami hviezd) a jej planéty HD 106906b, ukazujúci jednu možnú obežnú dráhu tejto planéty. Asymetrický disk okolo hviezd je najlepšie viditeľný v pravej hornej časti stredu; ľavá strana je kratšia a hrubšia. Je ukázaná veľkosť obežnej dráhy Neptúna a 500 AU = 75 miliárd km. Kredit: NASA, ESA, M. Nguyen (Kalifornská univerzita, Berkeley), R. De Rosa (Európske južné observatórium) a P. Kalas (Kalifornská univerzita, Berkeley a inštitút SETI)
To je veľmi dlhá cesta; 25 krát ďalej ako Neptún obieha okolo Slnka! Nielen to, že na obrázkoch je jasne vidieť, že jeho poloha áno nie zarovnajte s diskom, čo je veľmi zvláštne. Ak obieha v rovnakej rovine ako ostatné planéty, predĺžená čiara von z disku by mala smerovať na planétu. Nemá, preto musí byť jeho dráha výrazne naklonená.
Teraz, pomocou pozorovaní Hubbleovým vesmírnym teleskopom trvajúcim 14 rokov, astronómom sa podarilo vidieť fyzicky sa pohybujúcu planétu , čo im umožní získať odhad jeho obežnej dráhy. A áno, je to zvláštne.
Zdá sa, že planéta sa pohybovala o uhol 32 miliarsecund*medzi zábermi nasnímanými v rokoch 2004 a 2017. To je malé množstvo, čo zodpovedá zdanlivej veľkosti štvrte USA vzdialenej 2 000 kilometrov! Som ohromený, že to dokázali zmerať. Napriek tomu to znamená, že planéta prešla po svojej obežnej dráhe asi 500 miliónov kilometrov.
Hubblov snímok zobrazujúci potenciálne obežné dráhy (biele elipsy) planéty HD 106906b vypočítané pomocou modelov jej pohybu (zobrazené vložené v rokoch 2004 až 2017). Všimnite si, ako asymetrický vyzerá vnútorný disk v tomto zábere. Kredit: Nguyen a kol.
Zistili, že obežná dráha je veľmi eliptická a planéta sa k nej dostala tak blízko ako 70 miliárd km a až 180 miliárd. Orbitálne obdobie („rok“ planéty) je niečo ako 15 000 rokov a je skutočne naklonené o viac ako 50 ° od obežnej dráhy tohto vnútorného disku.
V skutočnosti by to mohlo vysvetliť zvláštnosť disku. Na jednej strane hviezd je tenký a tiahne sa dosť ďaleko, ale na druhej strane je hrubší a je odrezaný v oveľa bližšej vzdialenosti od hviezdy. To by mohla vysvetliť samotná planéta; keď sa raz na obežnej dráhe nakloní bližšie k hviezdam, môže gravitačne ťahať za disk, skracovať ho a meniť tvar.
Umelecké dielo zobrazujúce exoplanétu super-Jupiter HD 106906 b, ktorá obieha viac ako 100 miliárd km od svojho dvojhviezdneho hostiteľa. Disk planétotvorného materiálu obklopuje hviezdy, čo naznačuje ich nízky vek. Kredit: ESA / Hubble, M. Nože na zrno
Táto časť je veľmi cool: Je to vo vonkajších častiach disku, kde sa tvoria veľké ľadové telá, čo v našej vlastnej slnečnej sústave nazývame transneptunické objekty (alebo TNO). Pohybujú sa od malých predmetov až po tie veľké ako Pluto s priemerom niekoľko tisíc kilometrov.
Očakávame, že veľmi vzdialené TNO by mali byť rozptýlené akýmkoľvek spôsobom s náhodne naklonenými dráhami. Astronómovia však za tie roky zistili, že mnohé z nich majú obežné dráhy zarovnané spôsobom, ktorý by ste nečakali náhodou, ale počítajte s tým, ak bude okolo Neptúna obiehať obrovská planéta, ktorá ich bude ťahať a meniť ich dráhy. Táto planéta je teoreticky existovaná, ale ešte nebola objavená, takže ju zatiaľ nazývame Planéta deväť.
Umelecké dielo možnej planéty ďaleko, ďaleko. Kredit: Caltech/R. Hurt (IPAC)
Stále existuje určitá polemika o tom, či planéta deväť existuje alebo nie, ale HD 106906b jej existencii dodáva dôveryhodnosť. Orbitálna veľkosť, tvar a náklon exoplanéty sú podobné tým, ktoré sú teoretické pre Planet Nine, a skutočnosť, že disk HD 106906 je skrátený, ukazuje, že veľmi dobre dokáže tiež vyrovnať obežné dráhy TNO.
Otázkou zostáva, ako sa to dostalo na takú zvláštnu obežnú dráhu? Astronómovia skúmajúci obežnú dráhu HD 106906b špekulujú, že sa sformovala oveľa bližšie k hviezdam. Disk obklopujúci hviezdy pôsobí na planétu akousi brzdou a kradne z nej orbitálnu energiu, takže by klesol smerom k hviezdam (hovoríme tomu orbitálna migrácia , a myslite si, že je to bežné, vyskytuje sa v každej formujúcej sa planetárnej sústave). Keď sa dostala dostatočne blízko k binárnym hviezdam, ich meniaca sa gravitácia (kvôli hviezdam, ktoré navzájom obiehajú) ju mohla vrhnúť na vysoko eliptickú obežnú dráhu. Potom by okoloidúca hviezda ťahajúca sa za planétu mohla stabilizovať obežnú dráhu a udržať ju dostatočne ďaleko od vnútorného systému.
Možný scenár orbitálneho vývoja HD106906b. Vytvoril sa blízko dvojhviezd (vľavo), ale ťahaním s diskom ho spustil dostatočne blízko, aby ho gravitácia hviezd odhodila (uprostred). Okoloidúca hviezda za ňu zatiahla a stabilizovala jej obežnú dráhu (vpravo). Kredit: NASA, ESA a L. Hustak (STScI)
Ak existuje planéta deväť, je ťažké povedať, ako sa dostala na obežnú dráhu, ale mohlo to byť podobným spôsobom. Ak by sa dostala bližšie k Jupiteru, väčšia planéta by ho prakom vyhodila a opäť by ho mohla stabilizovať prechádzajúca hviezda. Nie je jasné, či je to tak alebo nie - planétu musíme najskôr nájsť - ale je to pravdepodobné. A mohlo sa to stať veľmi skoro v histórii slnečnej sústavy, pretože HD 106906b má iba 15 miliónov rokov.
Všetko, čo nám to hovorí, je, že vesmír je dosť zvláštne miesto a vzhľadom na dostatok stavebného materiálu a času môžu veci, ktoré sa zdajú byť neobvyklé, v skutočnosti bežné. Považujem to nielen za upokojujúce, ale aj za vzrušujúci : Čo iné tam vonku čaká na objavenie, niečo, na čo sme ešte nemysleli, pretože vesmír má väčšiu predstavivosť ako my?
*1 milisekunda je 1/1000tharcsecond, čo je samo 1/3600thstupňa.
