Odległa planeta zagraża współczesnym teoriom astrofizycznym

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Naukowcy korzystający z Teleskopu Hubble'a odkryli planetę formującą się w rekordowo dużej odległości od swojej gwiazdy macierzystej. Wspomniana planeta powstaje w odległości ponad 12 miliardów kilometrów od czerwonego karła TW Hydrae. Odkrycie może podważyć współczesne teorie dotyczące formowania się planet.

Dotychczas potwierdzono istnienie około 900 planet pozasłonecznych. Żadna z nich nie jest tak odległa od gwiazdy macierzystej jak nowo powstająca planeta.

TW Hydrae znajduje się w odległości 176 lat świetlnych od Ziemi, w gwiazdozbiorze Hydry. Hubble wykrył tajemniczą przerwę w otaczającym gwiazdę dysku protoplanetarnym. Przerwa ma szerokość 3 miliardów kilometrów. Szerokość całego dysku to 86 miliardów kilometrów. Przerwa świadczy prawdopodobnie o obecności formującej się planety. Obiekt jest prawdopodobnie dość mały, jego masa jest od 6 do 28 razy większa od masy Ziemi. Gdyby planeta taka znajdowała się w Układzie Słonecznym byłaby dwukrotnie bardziej oddalona od Słońca niż Pluton.

Według jednej z teorii na temat formowania się układów planetarnych, planeta powstająca w tak olbrzymiej odległości od gwiazdy będzie formowała się 200-krotnie dłużej od Jowisza, gdyż jej rozciągnięta orbita oznacza, że wolniej krąży, a w dużej odległości dysk protoplanetarny jest rzadszy. Jowisz, którego od Słońca dzieli średnio 800 milionów kilomeetrów formował się około 10 milionów lat. Tymczasem TW Hydrae liczy sobie zaledwie 8 milionów lat, co wedle współczesnych teorii oznacza, że nie powinna posiadać planet. Dodatkowo TW Hydrae ma masę około 0,55 masy Słońca. Zaobserwowanie takiego systemu jest czymś niezwykłym. To najlżejsza gwiazda posiadająca tak daleko położoną przerwę w dysku - mówi John Debes ze Space Telescope Science Institute.

Inna teoria mówi, że dysk protoplanetarny może stać się grawitacyjnie niestabilny i zapaść w sobie, dzięki czemu planeta może uformować się błyskawicznie, zaledwie w ciągu kilku tysięcy lat.

Tajemnic jest jednak jeszcze więcej. Badania przeprowadzone za pomocą Atacama Large Millimeter Array wykazały, że w odległości większej niż 8,8 miliarda kilometrów od TW Hydrae w dysku protoplanetarnym nie występują ziarna pyłu o wielkości przekraczającej wielkość ziarna piasku. Zwykle do uformowania się planety potrzebne są kamyczki. Zatem jeśli tam jest planeta, a nie ma ziaren większych od ziarna piasku, to będziemy mieli olbrzymi problem, by wyjaśnić to zjawisko na gruncie współczesnych teorii formowania się planet - mówi Debes.

[pogo 102]

Osobiście obstawiałbym, że to przechwycona planeta.

Krążyła sobie samotnie po wszechświecie a teraz wpadła w zasięg oddziaływania grawitacyjnego gwiazdy i już tam została.

Chociaż z drugiej strony - po takim scenariuszy spodziewałbym się mocno wydłużonej orbity, a ta jest niemal idealnie okrągła

[moriak 2]

@Pogo

Też przez chwilkę przyszło mi to do głowy, że to może być przechwycona planeta i tak jak ty pomyślałem, że wydłużona orbita nie spowodowała by tak regularnej przerwy w dysku.

Ale po chwili dotarło do mnie, że przecież przechwycenie planety która by krążyła dokłądnie w płaszczyźnie dysku gwiazdy przechwytującej jest stosunkowo mało prawdopodobne. Taka planeta raczej krąży pod jakimś kątem do dysku i ma z nim co najwyżej tylko dwa punkty przecięcia - być może właśnie w miescu "szczeliny" w dysk - z którego wymiatała by grawitacyjnie materię 2 razy w swoim roku orbitalnym. Tyle, że ta orbita musiałą by być strasznie odległa, jeszcze większa niż już i tak duży promień "szczeliny". Ergo, przecięcia te były by bardzo rzadkie i nie jestem pewien czy taka ich częstotliwość by wystarczyła

[pogo 102]

Na pewno nie jest to planeta przechodząca przez ten dysk tylko 2 razy w ciągu swojego obiegu wokół gwiazdy.

Punkt przecięcia z dyskiem jest ok 2 razy dalej niż średnia odległość Plutona od Słońca. Więc średnia odległość tego musi być jeszcze większa.

Czas obiegu Plutona wokół Słońca to 247 lat, Tutaj mamy mniejsza gwiazdę, więc i wolniejszy ruch na orbicie. Więc szacowałbym czas obiegu na poziomie 1000 - 1500 lat (przy założeniu dość mocno wydłużonej orbity). To zdecydowanie za rzadkie przecięcia aby w 8mln lat zrobić tak wyraźny ślad.

[tommy2804 1]

@Pogo

Zauważ, że ta planeta (zgadzam się, że jest duże prawdopodobieństwo na to, iż jest przechwycona) może być typu jowiszopodobnego (swoją drogą ciekawe skąd wywnioskowali, że "obiekt jest prawdopodobnie dość mały, jego masa jest od 6 do 28 razy większa od masy Ziemi", skoro wielkość przerwy wskazuje na obiekt znacznie większy) - poruszając się po swej orbicie będzie (dzięki swej grawitacji wynikającej z wielkości i masy) działała jak wielki "odkurzacz" czyszcząc swe otoczenie z pyłu i gruzu międzygwiezdnego, czym można wytłumaczyć tą wyraźną przerwę w otaczającym gwiazdę dysku protoplanetarnym. I wcale nie musi często obiegać swej macierzystej gwiazdy bowiem niska prędkość na tak oddalonej orbicie ułatwia wychwytywanie "budulca".