Czyżby duże planety przybierały swoją właściwą formę znacznie szybciej niż zakładano?
Artystyczna wizja systemu planetarnego V1298 Tau. Źródło: Gabriel Pérez Díaz, SMM (IAC).
Astronomowie z międzynarodowego zespołu badawczego wyznaczyli masy wielkich planet w bardzo młodym systemie V1298 Tau. Uzyskany wynik jest sprzeczny z przewidywaniami modeli teoretycznych opisujących formowanie się takich planet – poinformował Kanaryjski Instytut Astrofizyki.
Obie egzoplanety (a także dwie inne) odkryto w 2019 roku dzięki obserwacjom przy pomocy kosmicznego teleskopu Keplera, należącego do NASA. Udało się wtedy wyznaczyć średnice planet (okazały się nieco mniejsze niż Jowisz) oraz okresy orbitalne (24 i 40 dni).
Układ V1298 Tau jest bardzo młody, ma zaledwie około 20 milionów lat. Dla porównania Układ Słoneczny liczy sobie 4,6 miliarda lat. Tak więc V1298 Tau jest w bardzo początkowym etapie powstawania planet. Badanie tak młodych planet jest bardzo trudne z powodu intensywnej aktywności ich gwiazd macierzystych.
V1298 Tau jest jedną z najmłodszych gwiazd porównywalnych do Słońca, dla których znane są planety tranzytujące, czyli takie, których orbita jest usytuowana w sposób pozwalający na ich przechodzenie na naszej linii widzenia, powodując niewielkie spadki jasności gwiazdy. Dzięki obserwacjom tranzytów wiadomo, że są tam cztery planety: dwie rozmiaru Neptuna, jedna wielkości Saturna i jedna podobna rozmiarem do Jowisza.
Z kolei dzięki wynikom obserwacji spektroskopowych, opublikowanym 2 grudnia w „Nature Astronomy”, udało się wyznaczyć dodatkowo masy dwóch z tych planet – oznaczonych literami b oraz e. Jedna ma 0,64 masy Jowisza, a druga jest 1,16 razy masywniejsza niż Jowisz. Co zaskoczyło naukowców, masy te w połączeniu z wielkościami planet, okazują się bardzo podobne do dużych planet w Układzie Słonecznym oraz w innych starych układach planetarnych.
Mając po raz pierwszy tego typu dane dla bardzo młodych planet olbrzymów, można było przetestować aktualne modele formowania się systemów planetarnych. Jak wyjaśnia Víctor J. Sánchez Béjar z Kanaryjskiego Instytutu Astrofizyki (IAC), współautor badań, przez wiele lat modele teoretyczne wskazywały, że tego typu duże planety zaczynają swoją ewolucję od sporych rozmiarów i małych gęstości, a potem powoli kurczą się, osiągając „docelowy” rozmiar w ciągu setek milionów, a nawet miliardów lat. Teraz wiemy, że mogą osiągnąć rozmiary podobne do znanych z Układu Słonecznego w bardzo krótkim czasie – mówi naukowiec.
Na razie nie wiadomo, czy przypadek V1298 Tau jest normą w ewolucji systemów planetarnych, czy może jakimś wyjątkiem. Naukowcy wskazują, że jeśli prawdziwa jest ta pierwsza opcja, oznacza to, że ewolucja Jowisza, czy Saturna, mogła być bardzo różna od tego, co aktualnie sądzimy.
Uzyskanie opisanych wyników było efektem współpracy z wieloma obserwatoriami i instytutami z różnych krajów. Dane spektroskopowe pochodziły m.in. ze spektrografu wysokiej rozdzielczości HARPS-N zamontowanego na Telescopio Nazionale Galileo (TNG) w Roque de los Muchachos Observatory (ORM) na Wyspach Kanaryjskich, spektrografu CARMENES w Calar Alto Observatory, spektrografu HERMES na teleskopie Mercatora w obserwatoriu ORM; spektografu SES na teleskopie STELLA w Teide Observatory. Były też prowadzone obserwacje w ramach Las Cumbres Observatory, czyli sieci teleskopów rozmieszczonych na całym świecie.
Wśród autorów publikacji (https://www.nature.com/articles/s41550-021-01533-7) znajdziemy także polskie nazwisko: Grzegorz Nowak z Kanaryjskiego Instytutu Astrofizyki (IAC) oraz Uniwersytetu la Laguna (ULL). (PAP)
cza/ zan/
Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.
