Takmer všetky doteraz objavené extrasolárne planéty boli obrovské, Jupiterovo veľké a vyššie. Otázka znie: mohli by menšie planéty Zeme vydržať v rovnakých hviezdnych systémoch? Vedci vytvorili simuláciu, kde boli malé planéty umiestnené do rovnakého systému ako väčšie planéty, aby zistili, či dokážu zhromaždiť dostatok materiálu na to, aby sa stali rovnako veľké ako Zem. Zistili, že jeden blízky systém - 55 Cancri - mohol tvoriť pozemské planéty so značnou vodou v obývateľnej zóne.
Neustály objav obrovských planét obiehajúcich okolo hviezd, ako je naše slnko, zvýšil špekulácie, že v blízkych planetárnych systémoch by mohli existovať svety pozemského typu schopné udržať život. Vedci, ktorí spustili počítačové simulácie pre štyri blízke systémy, ktoré obsahujú obrovské planéty o veľkosti Jupitera, našli ten, ktorý by mohol vytvoriť planétu podobnú Zemi so správnymi podmienkami na podporu života.
Druhý systém pravdepodobne bude mať pás skalnatých telies s veľkosťou Marsu alebo menšou. Ostatné dva modely ukazujú, že nemajú vhodné podmienky na vytvorenie planéty Zemskej veľkosti. Každý systém leží vo vzdialenosti 250 svetelných rokov od Zeme (svetelný rok je asi 5,88 bilióna míľ). Astronómovia už našli dôkazy, že každý systém obsahuje najmenej dve obrovské planéty o hmote Jupitera, ktorá sa migrovala blízko svojich hviezd, možno tak blízko, ako je Merkúr k slnku.
Pre každý zo štyroch systémov vedci uskutočnili 10 počítačových simulácií, ktoré do systému umiestnili embryá malých planét alebo protoplanety, aby zistili, či sú schopní zhromaždiť viac materiálu a vytvoriť skutočnú planétu veľkosti Zeme. Každá simulácia predpokladala rovnaké podmienky v planétovom systéme s tým rozdielom, že pozícia a hmotnosť každého protoplanetu sa mierne zmenila, uviedol Sean Raymond, postdoktorandský výskumník na University of Colorado, ktorý sa zúčastnil na práci, zatiaľ čo on bol doktorom astronómie na University of Washington.
Raymond je hlavným autorom článku, ktorý popisuje výskum uverejnený v júni v Astrofyzikálnom časopise. Spoluautormi sú Rory Barnes, postdoktorandka na Arizonskej univerzite, ktorá sa na práci zúčastnila aj ako doktorandka UW astronómie, a Nathan Kaib, doktorandka UW astronómie. Prácu financovala Národná správa letectva a vesmíru, Astrobiologický inštitút NASA a Národná vedecká nadácia.
"Je úžasné, že naše modely ukazujú obývateľnú planétu, planétu s hmotnosťou, teplotou a obsahom vody podobnou Zemi, ktorá sa mohla vytvoriť v jednom z prvých detekovaných extrasolárnych systémov pre viac planét," uviedol Barnes.
Posledné štúdie ukazujú, že mnoho známych mimosolárnych planétových systémov má oblasti dostatočne stabilné na to, aby podporovali planéty od masy Zeme až po Saturn. Modely UW testovali formáciu planéty v systémoch s názvom 55 Cancri, HD 38529, HD 37124 a HD 74156. Vedci predpokladali, že systémy sú úplné a obežné dráhy ich obrovských planét sú dobre zavedené. Predpokladali tiež podmienky, ktoré by mohli umožniť vytvorenie malých telies, ktoré by sa mohli vyvinúť do skalnatých planét podobných Zemi.
Vedci do modelov umiestnili embryá planét veľkosti Mesiaca medzi obrie planéty a umožnili im vyvíjať sa po dobu 100 miliónov rokov. Na základe týchto predpokladov našli pozemské planéty ľahko sa formujúce v 55 Cancri, niekedy so značnou vodou a obežnými dráhami v obývateľnej zóne systému. Zistili, že HD 38529 pravdepodobne podporuje asteroidový pás a telá s veľkosťou Mars alebo menšie, ale žiadne pozoruhodné pozemské planéty. V HD 37124 a HD 74156 sa nevytvorili žiadne planéty.
"Najviac ma prekvapilo, keď som videl systém, ktorý tvoril iba planéty s veľkosťou Marsu alebo menšou," uviedol Raymond. "Čokoľvek, čo by sa stalo príliš veľkým, by bolo nestabilné, takže došlo k nahromadeniu mnohých menších protoplanet, možno jednej desatiny veľkosti Zeme."
Podľa Kaibu bolo dôležité, že modely preukázali, že podmienky môžu zostať dostatočne stabilné 100 miliónov rokov, takže planetárne embryo bude mať šancu nazbierať viac substancií a vyvinúť sa do tela veľkosti Mesiaca alebo Marsu. "V našom ranom systéme to vyzeralo asi tak, ako vyzerala naša vnútorná slnečná sústava so stovkami tiel tejto veľkosti," uviedol
V posledných rokoch sa objavili extrasolárne planéty s rastúcou frekvenciou kvôli technikám, ktoré pomocou gravitačného účinku na ich materské hviezdy detekujú obrovské planéty. Nie je jasné, ako sa obrie planéty vyvíjajú, ale predpokladá sa, že sa formujú ďaleko od svojich hostiteľských hviezd a potom migrujú smerom dovnútra, tlačené plynovými diskami, z ktorých sa vytvorili. Ak k migrácii dôjde neskoro vo vývoji systému, obrovské planéty môžu zničiť väčšinu materiálov potrebných na stavbu planét podobných Zemi, povedal Raymond. Poznamenal, že zatiaľ čo prítomnosť obrovských planét je pomerne dobre známa, bude nejaký čas trvať, kým bude možné odhaliť omnoho menšie planéty Zem okolo iných hviezd.
V ďalšej novinke Raymond spustil viac ako 450 počítačových simulácií na mapovanie obrovských obehových planét, ktoré umožňujú vytváranie planét podobných Zemi. Ak je obrovská planéta príliš blízko, zabráni tomu, aby sa skalný materiál hromadil na planétu veľkosti Zeme. Táto štúdia ukázala, že iba asi 5 percent známych obrovských planétových systémov bude pravdepodobne mať planéty podobné Zemi. Ale z dôvodu dlhých pozorovacích časov a citlivých zariadení potrebných na detekciu planét veľkosti Saturn a Jupiter je možné, že v tejto galaxii by mohlo byť veľa planétových systémov, ako sú naše.
Pôvodný zdroj: UW News Release
