Astronomi procjenjuju – našu galaksiju nastanjuje barem 100 milijardi planeta

svemir_shutterstockAko pogledaš u večernje nebo, sigurno ćeš vidjeti zvijezde. Ali također ćeš vidjeti i planete – barem nekoliko milijardi njih.

Gore navedeno je zaključak novog istraživanja astronoma na Kalifornijskom sveučilištu tehnologije (Caltech) koje navodi dodatne dokaze kako su planetarni sustavi uobičajena svemirska pojava. Tim stručnjaka je došao do ovih procjena proučavajući planete koji kruže oko zvijezde Kepler-32. Ovi su planeti, kako kažu, tipični predstavnici velike većine njih u galaksiji te stoga služe kao savršen primjer za razumijevanje njihova nastanka.

«Postoji barem 100 bilijuna planeta samo u našoj galaksiji», kaže John Johnson, docent planetarne astronomije na Caltechu i su-autor istraživanja, koje je prihvaćeno za objavu u časopisu Astrophysical Journal. Jonathan Swift, postdoktorand na Caltechu i glavni autor istraživanja dodaje: «Ukratko, dolazi po jedan planet na svaku zvijezdu.»

Planetarni sustav o kojem je ovdje riječ, otkriven je Kepler teleskopom, a sastoji se od pet planeta. Postojanje dvaju od njih već je potvrđeno od strane drugih astronoma, a Caltechov tim potvrdio je postojanje preostalih triju te potom analizirao i usporedio ovaj planetarni sustav s ostalima pronađenim u Kepler-ovoj misiji.

Spomenuti planeti putuju oko zvijezde koja je klase «M-patuljak» (eng. M dwarf). U tu klasu možemo svrstati tri četvrtine svih zvijezda iz Mliječne staze. Pet planeta, koji veličinom nalikuju Zemlji te kruže blizu svoje zvijezde, su također tipični predstavnici klase planeta koje je teleskop otkrio kako kruže oko drugih zvijezda iz klase M-patuljaka. Tako možemo zaključiti kako većina planeta u galaksiji vjerojatno ima osobine slične spomenutima.

Ovaj sustav nije jedinstven, ali ono što ga razlikuje od ostalih jest njegova orijentacija: orbite spomenutih planeta leže u ravnini koja je tako položena da teleskop Kepler ovaj sustav vidi kroz brid te ravnine. Zbog ovakve, rijetko viđene orijentacije, svaki od planeta blokira svjetlosnu zraku zvijezde Kepler-32 dok ona putuje između zvijezde i teleskopa kojim se vrše istraživanja.

Analizirajući promjene u sjaju zvijezde, astronomi su mogli ustanoviti karakteristike istraživanih planeta, poput veličine i vremena obilaska oko zvijezde. Ovakva orijentacija omogućava detaljno istraživanje sustava, a kako planeti predstavljaju većinu planeta koji napućuju našu galaksiju, moguće je općenito bolje razumjeti nastanak planeta, kažu astronomi. «Ovo je poput kamena iz Rosette», tvrdi Johnson. «Kao da ste otkrili ključ za razumijevanje nekog jezika, u ovom slučaju jezika stvaranja planeta.»

Jedno od temeljnih pitanja o podrijetlu planeta jest koliko ih uopće ima. Astronomi su ugrubo procijenili kako na jednu zvijezdu dolazi po jedan planet, ali ovo je po prvi puta da su istraživači došli do takvog zaključka proučavajući sustave M-patuljaka, najbrojniju poznatu skupinu planeta. Napominje se kako ovakve analize uključuju samo one planete koji se nalaze u neposrednoj blizini M-patuljaka, ne i njihove vanjske (udaljenije) planete, kao ni one koji kruže oko zvijezda neke druge kategorije. Kako sami kažu, njihova je procjena zbog toga skromna. Preciznije procjene koje uključuju podatke iz drugih analiza govore o prosječno dva planeta po zvijezdi.

Sustavi M-patuljaka poput Keplera-32 se značajno razlikuju od našeg sunčevog sustava. Prvo, zvijezde klase M-patuljka su manje i hladnije od našeg Sunca. Kepler-32 tako ima upola manju masu od Sunca te samo polovicu njegova polumjera. Polumjeri njegovih pet planeta su u rasponu od 0.8 do 2.7 puta Zemljinog te kruže veoma blizu svoje zvijezde. Cijeli ovaj sustav veličinom stane u raspon jedne desetine astronomske jedinice (prosječna udaljenost Zemlje od Sunca), što je udaljenost jednaka trećini udaljenosti Merkura od Sunca. Čini li se kako su sustavi M-patuljaka značajno brojniji od ostalih vrsta sustava, to je samo zato što su sunčevi sustavi poput našega veoma rijetki, kaže Johnson.

Iako su planeti u sustavima M-patuljaka tako blizu svojih zvijezda, ne znači nužno da su to vatrom okovana mjesta slična paklu na kojima život nije moguć, kažu astronomi. Zbog činjenice da su M-patuljci mali i hladni, njihova je umjerena zona (ona koja se obično smatra «naseljivom» i u kojoj je moguće pronaći tragove tekuće vode) pomaknuta više prema unutrašnjosti njihova sustava. Iako se samo najudaljeniji od pet spomenutih planeta Keplera-32 nalazi unutar umjerene zone, mnogi drugi sustavi M-patuljaka posjeduju više planeta unutar ove zone.

Kako se oblikovao sustav Keplera-32, za sad se još ne zna. Istraživački tim tvrdi kako njihove analize stavljaju naglasak na nekoliko mogućnosti. Primjerice, rezultati pokazuju kako su se planeti oblikovali dalje od zvijezde te s vremenom migrirali bliže.

Kao i svi ostali planeti, i oni oko Keplera-32, sastoje se od proto-planetarnog diska (diska prašine i plinova koji su se povezali i oblikovali planete koje kruže oko zvijezde). Astronomi procjenjuju kako je masa diska u regiji pet spomenutih planeta bila poput one tri Jupitera. Prema istraživanju, toliku masu nemoguće je stisnuti u tako mali prostor blizu zvijezde, što znači da su planeti oko Keplera-32 nastali na većoj udaljenosti od zvijezde.

Drugi dokazi pokazuju kako su zvijezde klase M-patuljaka toplije i jačeg sjaja dok su mlađe, u vrijeme oblikovanja planeta. Kepler-32 je bio prevruć za prašinu (ključni građevni materijal svakog planeta) da bi ona uopće mogla postojati u takvoj neposrplanetiednoj blizini zvijezde. Drugi su astronomi ranije utvrdili kako treći i četvrti planet nemaju veliku gustoću što znači da se vjerojatno sastoje od hlapljivih čestica poput ugljikovog dioksida, metana i drugih plinova, a ove plinovite čestice nisu mogle postojati u vrućim zonama uz samu zvijezdu.

Napokon, Caltechovi astronomi su otkrili kako tri planeta imaju kružne putanje međusobno povezane na veoma zanimljiv način. U usporedbi s kružnom putanjom prvog planeta, putanja drugog je dvostruko, a trećeg čak trostruko dulja. Johnson tvrdi kako planeti ne uspostavljaju ovakav odnos odmah po nastanku. Umjesto toga, planeti su počeli s kruženjem podalje od zvijezde prije nego li su joj se s vremenom približili te uspostavili sadašnju konfiguraciju.

Saznanje da je galaksija napučena brojnim planetima je postalo temelj za buduća istraživanja u ovome području, kažu znanstvenici. Swift dodaje kako su zbog činjenice da emitiraju većinom infracrveno svijetlo, zvijezde M-patuljak klase nevidljive golom oku. «Kepler nam je omogućio da možemo pogledati u nebo i znati kako je ondje više planeta nego li zvijezda koje možemo vidjeti.»

Izvor: California Institute of Technology, znano.st

Leave a Comment