Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Niezwykły układ planetarny z prostopadłymi orbitami planet

Recommended Posts

Vincent Bourrier z Uniwersytetu w Genewie stoi na czele międzynarodowego zespołu naukowego, który zauważył, że nieznany obiekt musiał wpłynąć na orbity dwóch planet pozasłonecznych. Są one bowiem odchylone od równika gwiazdy aż o 90 stopni.

Gwiazdy i ich planety powstają z tego samego obracającego się dysku pyłu i gazu. Dlatego też planety powinny obiegać swoją gwiazdę w płaszczyźnie jej równika. Oczywiście od tej reguły istnieją mniejsze lub większe odstępstwa. W Układzie Słonecznym orbity planet są odchylone od płaszczyzny co najwyżej o kilka stopni. Wyróżnia się tutaj Pluton. Orbita tej planety karłowatej odchylona jest od płaszczyzny równika Słońca o 17 stopni. Jednak to niewiele w porównaniu z tym, o czym właśnie donieśli uczeni ze Szwajcarii, Włoch, Niemiec i Kanady.

W 2019 roku astronomowie zauważyli, że dwa „mini Neptuny” krążące wokół gwiazdy HD 3167 mają orbity odchylone aż o 90 stopni. Wówczas nie byli w stanie zbadać orbity trzeciej, mniejszej planety. Dokonał tego właśnie zespół Bourriera.

Naukowcy wykorzystali dwa instrumenty należące do Europejskiej Agencji Kosmicznej: spektrograf ESPRESSO stanowiący część Very Large Telescope w Chile oraz teleskop kosmiczny CHEOPS. Dzięki nim stwierdzili, że superZiemia HD3167b jest odchylona od płaszczyzny równika swojej gwiazdy zaledwie o kilka stopni. Obiega ona ją w ciągu 23 godzin. Innymi słowy orbita HD 3167b jest prostopadła względem orbit dwóch większych planet.

To zaś sugeruje, ze orbity dwóch zewnętrznych planet zostały znacząco odchylone przez jakiś nieznany obiekt. Bourrier i jego zespół chcą teraz rozszerzyć swoje poszukiwania w nadziei, że znajdą kolejnego towarzysza HD 3167, odpowiedzialnego za odchylenie orbit obu planet. Tego typu badania mogą nam wiele powiedzieć o historii układów planetarnych oraz o wczesnej ewolucji orbit planet.

Więcej informacji na temat niezwykłego układu planetarnego znajdziemy w artykule The Rossiter–McLaughlin effect revolutions: an ultra-short period planet and a warm mini-Neptune on perpendicular orbits.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      W odległości 1300 lat świetlnych od Ziemi, w Gwiazdozbiorze Oriona znajduje się układ GW Orionis. Składa się on z młodych gwiazd otoczonych dyskiem protoplanetarnym. Dwie krążą blisko wokół siebie, a trzecia okrąża je obie. Jednak tym, co najbardziej przykuło uwagę astronomów jest dysk. I to nie tylko ze względu na swój niezwykły kształt, ale i możliwość, że znajduje się w nim planeta krążąca wokół trzech gwiazd.
      Nietypowy dysk złożony jest z trzech koncentrycznych kręgów. Żaden z nich nie jest zbieżny z orbitą żadnej gwiazd, a najbardziej zewnętrzny z nich nie jest nawet zbieżny z oboma wewnętrznymi dyskami. Jest on nietypowo odchylony i kołysze się się w miarę wirowania wokół gwiazd.
      Naukowcy z USA, Kanady, Australii i Wielkiej Brytanii przyjrzeli się GW Orionis, chcąc sprawdzić, z jakiego powodu dysk protoplanetarny został podzielony na trzy wyraźnie oddzielne części. Obserwowane przerwy w dysku mogły być bowiem wywołane ruchem gwiazd, które otacza. Gdy jednak uczeni przeprowadzili modelowanie tego, co dzieje się w badanym systemie, okazało się, że wpływ gwiazd nie doprowadziłby do takiego rozpadnięcia się dysku. Zdaniem naukowców, możliwym wyjaśnieniem istnienia dysku o tak niezwykłym kształcie i parametrach jest obecność jednej lub więcej masywnych planet, które uformowały się w GW Orionis.
      Uczeni przypominają, że co prawda znamy ponad 30 potrójnych systemów gwiezdnych, w których znajdują się planety, jednak żadna z planet nie krąży jednocześnie wokół trzech gwiazd. W GW Orionis może zachodzić właśnie taki przypadek. Jeśli rzeczywiście wokół całej trójki krąży planeta lub planety, to należy ich szukać w odległości 100 jednostek astronomicznych od centrum układu (1 j.a. to średnia odległość pomiędzy Ziemią a Słońcem). Same gwiazdy w GW Orionis są bardzo blisko siebie. Wspomniana para oddalona jest zaledwie o 1 j.a., a trzecia z gwiazd okrąża parę w odległości 8 j.a. od centrum systemu.
      Naukowcy zauważają, że znalezienie planet w układzie tak złożonym jak GW Orionis nie będzie łatwe. Tak czy inaczej, potrzebne są kolejne obserwacje tego systemu.
      Badania zostały szczegółowo opisane na łamach Monthy Notices of the Royal Astronomical Society.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Western University odkryli trzy najszybciej obracające się brązowe karły, obiekty zwane czasem nieudanymi gwiazdami. To masywne obiekty znajdujące się pomiędzy planetami a gwiazdami. Są bardziej masywne niż planety, ale zbyt mało masywne by mogły zachodzić w nich przemiany wodoru w hel. Teraz Megan Tannock i Stanimir Metchey informują o zidentyfikowaniu brązowych karłów, które obracają się blisko limitu prędkości, powyżej którego mogą zostać rozerwane.
      Odkryte przez Kanadyjczyków obiekty mają średnicę podobną do Jowisza, ale są od niego od 40 do 70 razy bardziej masywne. Każdy z nich wykonuje pełny obrót w ciągu zaledwie godziny. Dotychczas najszybszy znany brązowy karzeł obracał się w ciągu 1,4 godziny. Jowiszowi zaś pełen obrót zajmuje 10 godzin. Z dokonanych obliczeń wynika, że prędkość obrotowa wspomnianych karłów wynosi aż 100 km/s czyli 360 000 km/h. Dla porównania, Jowisz obraca się z prędkością 12,6 km/s (45 360 km/h).
      Wydaje się, że dotarliśmy do granicy prędkości obrotowej brązowych karłów, mówi Tannock. Pomimo intensywnych poszukiwań naukowcom nie udało się dotychczas znaleźć szybciej obracających się brązowych karłów. Szybszy obrót mógłby spowodować ich rozerwanie.
      Wspomniane brązowe karły zostały odkryte przez teleskop 2MASS, który działał do 2001 roku. Kanadyjczycy dokonali pomiarów prędkości karłów wykorzystując dane z Teleskopu Kosmicznego Spitzera (zakończył on swoją misję w styczniu 2020), a następnie potwierdzli je za pomocą naziemnych Gemini North i Magellan.
      Brązowe karły, podobnie jak gwiazdy i planety, obracają się wokół własnej osi. W miarę jak stygną i się kurczą, obracają się coraz szybciej. Dotychczas udało się zmierzyć prędkość obrotową około 80 tego typu obiektów. Są wśród nich takie, które wykonują pełny obrót poniżej 2 godzin, jak i takie, które potrzebują na to kilkudziesięciu godzin.
      Przy takiej różnorodności tempa obrotu naukowców zdziwił fakt, że trafili na trzy obiekty obracają się niemal z tą samą prędkością około 1 obrotu na godzinę. Właściwości tej nie można w tej chwili łączyć ze wspólnymi znanymi cechami fizycznymi. Jeden z karłów jest gorący, drugi zimy, a temperatura trzeciego mieści się pomiędzy tymi dwoma. Różnica temperatur wskazuje zaś, że są w różnym wieku. Uczeni nie wykluczają, że to przypadkowa zbieżność. Karły niemal osiągnęły maksymalną prędkość obrotu. Jeśli ją przekroczą, zostaną rozerwane przez siły odśrodkowe.
      Specjaliści uważają, że brązowe karły składają się głównie z wodoru i helu. Są też znacznie bardziej gęste niż olbrzymie planety. Wodór w jądrach brązowych karłów jest poddany tak wysokiemu ciśnieniu, że zachowuje się jak metal. Występują w nim swobodne elektrony. Zmieniają one sposób dystrybucji ciepła we wnętrzu karła, a wraz z bardzo szybkim obrotem może to wpływać na rozkład w nim masy. Stan wodoru czy jakiegokolwiek innego gazu poddanego tak wielkim ciśnieniom to dla nas zagadka. Nawet w najbardziej zaawansowanych laboratoriach trudno jest uzyskać taki stan materii, stwierdza Metchev.
      Obecne modele mówią, że maksymalna prędkość obrotowa brązowego karła to 50 do 80 procent szybciej niż 1 obrót na godzinę. Być może jednak modele te nie oddają całego obrazu. Może istnieć nieznanym nam czynnik, który powoduje, że brązowe karły nie mogą obracać się szybciej niż te, które zaobserwowaliśmy, dodaje Metchev.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dziewiąta Planeta, zwana też Planetą X, to wciąż hipotetyczny nieznany członek Układu Słonecznego. Jej istnienie zaproponowano przed kilku laty, by wyjaśnić nietypowe orbity niektórych obiektów poza Neptunem. Dziewiątej wciąż nie znaleziono, ale właśnie dowiadujemy się o odkryciu planety, która może być podobna do naszej Dziewiątej.
      Niezwykłą planetę zauważono w 2013 roku w dużej odległości od liczącej sobie zaledwie 15 milionów lat gwiazdy podwójnej HD 106906. Jest jedyną znaną nam planetą w tak olbrzymiej odległości od gwiazdy. Planeta ta jest znacznie bardziej masywna, niż proponowana masa Dziewiątej. O ile bowiem Planeta X może mieć masę 10-krotnie większą od Ziemi, to planeta z 2013 roku jest 11-krotnie bardziej masywna od Jowisza, czyli ma 3500 mas Ziemi.
      Znaleziono ją znacznie powyżej płaszczyzny układu planetarnego, odchyloną od niego o 21 stopni. Jednak dotychczas nie wiedziano, czy planeta ta stanowi część tego układu i jest powiązana grawitacyjnie jego gwiazdą podwójną czy też jest właśnie z niego wyrzucana.
      Teraz na łamach Astronomical Journal opublikowano artykuł z którego dowiadujemy się, że HD 106906 b krąży wokół układu podwójnego HD 106906. Na podstawie analizy pozycji tej planety na przestrzeni ponad 14 lat naukowcy stwierdzili, że planeta okrąża swoje gwiazdy w ciągu 15 000 lat, wędrując po mocno eliptycznej orbicie.
      Zauważenie planety na tak niezwykłej orbicie to potwierdzenie, że planety mogą mieć niezwykle wydłużone i nietypowo nachylone orbity. A to oznacza, że nic nie stoi na przeszkodzie, by taką orbitę miała też Dziewiąta Planeta. O ile istnieje.
      HD 106906 zyskała swoją niezwykłą orbitę na wczesnym etapie ewolucji układu planetarnego. Bardzo wcześnie dzieje się coś, co wyrzuca planety i komety na zewnątrz, a później pojawiają się przechodzące obok gwiazdy, które stabilizują całość, mówi jeden z autorów badań, Paul Kalas z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley. Powoli gromadzimy dowody potrzebne nam do zrozumienia dużego zróżnicowania planet pozasłonecznych oraz tego, jak się to ma do niewyjaśnionych jeszcze zagadek Układu Słonecznego.
      HD 106906 to młody układ podwójny znajdujący się w kierunku Gwiazdozbioru Krzyża Południa. W ostatnich latach był on intensywnie badany, gdyż posiada duży dysk pyłu i gazu, w którym mogą się rodzić planety. Na zdjęciu wykonanym w 2013 roku przez Teleskop Magellana w Chile zauważono planetę, świecącą od własnego wewnętrznego ciepła i znajdującą się w odległości 737 jednostek astronomicznych od układu podwójnego. To 25-krotnie dalej niż odległość Neptuna od Słońca.
      Badania z 2015 roku wykazały, że w przeszłości planeta znajdowała się bliżej układu podwójnego, ale została wyrzucona w wyniku interakcji z gwiazdami. Problem w tym, że planeta mogła zostać całkowicie wyrzucona ze swojego układu. Do ustabilizowania jej dodatkowej orbity potrzebna była jeszcze dodatkowa interakcja.
      Kalas i Robert De Rosa, który obecnie pracuje w Europejskim Obserwatorium Południowym, zaczęli szukać obiektów, z którymi mogło dojść do takiej interakcji i poinformowali, że zidentyfikowali kilkanaście gwiazd, które 3 miliony lat wcześniej mogły przechodzić w pobliżu układu HD 106906 stabilizując orbitę wyrzuconej planety HD 106906 b.
      Teraz, korzystając z danych z lat 2004–2018 Kalas, de Rosa i Meiji Nguyen donoszą, że planeta jest na stabilnej orbicie wokół układu podwójnego, a w badanym czasie przebyła mniej niż 1/1000 swojej orbity. Co więcej, potwierdzili, że orbita ta jest bardzo mocno – w zakresie od 36 do 44 stopni – odchylona od płaszczyzny układu. A jej peryhelium znajduje się odległości 500 jednostek astronomicznych. To zaś sugeruje, że nie ma ona żadnego wpływu na zewnętrzne planety układu. Jest to więc jej kolejne podobieństwo do Dziewiątej, która nie wpływa na pozostałych osiem planet krążących wokół Słońca.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Astronomowie z University of Warwick są współodkrywcami nowej klasy planet – ultragorących Neptunów. Co interesujące, pierwszy przedstawiciel tej klasy został znaleziony został w miejscu, gdzie planety rozmiarów Neptuna rzadko są znajdowane.
      Pierwszy ultragorący Neptun został odkryty w pobliżu gwiazdy LTT 9779. Obiega on ją w ciągu zaledwie 19 godzin. Jak obliczyli naukowcy, temperatura na powierzchni planety wynosi ponad 1700 stopni Celsjusza.
      Przy takiej temperaturze ciężkie pierwiastki jak żelazo mogą być jonizowane w atmosferze. To zaś stwarza unikatową okazję do badania składu chemicznego planet spoza Układu Słonecznego.
      Planeta LTT 9779B ma masę dwukrotnie większą od masy Neptuna, i jest o niego nieco większa. Ma zatem podobną gęstość. Stąd naukowcy wnioskują, że samo jej jądro ma masę 28 mas Ziemi, a jej atmosfera stanowi około 9% masy planety.
      Sam system liczy sobie 2 miliard y lat i ze względu na intensywne promieniowanie z gwiazdy nie należy planeta nie utrzyma swojej atmosfery zbyt długo.
      LTT 9779 to gwiazda podobna do Słońca położona w odległości 260 lat świetlnych od Ziemi. Jest bardzo bogata w metale, w jej atmosferze znajduje się dwukrotnie więcej żelaza niż w atmosferze Słońca. To zaś może wskazywać, że krążąca wokół niej planeta była w przeszłości znacznie większym gazowym olbrzymem, gdyż „lubią one” gwiazdy z dużą ilością żelaza.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Astronomowie z University of Wisconsin-Madison informują o prawdopodobnym znalezieniu nietkniętej olbrzymiej planety krążącej wokół białego karła. To sensacyjne odkrycie wskazuje, że planeta może przetrwać zniszczenie swojej gwiazdy.
      Biały karzeł WD 1856 – który jest zaledwie o 40% większy od Ziemi – stanowi część układu potrójnego znajdującego się w odległości około 80 lat świetlnych od Ziemi. Odkryta właśnie planeta wielkości Jowisza, WD 1856 b, jest około 7-krotnie większa od swojej gwiazdy i obiega ją w ciągu zaledwie 34 godzin. W jakiś sposób WD 1856 b zdołała znaleźć się blisko białego karła i pozostać w jednym kawałku, mówi profesor Andrew Vanderburg. W procesie tworzenia się białego karła, pobliskie planety zostają zniszczone. Wszystko, co później znajdzie się zbyt blisko, zostaje zwykle rozerwane przez potężne oddziaływanie grawitacyjne białego karła. Musimy sobie odpowiedzieć na pytanie, jak to się stało, że WD 1856 b znajduje się tak blisko, a mimo to jej los nie potoczył się według jednego z tych scenariuszy.
      Odkrycia niezwykłego systemu dokonano za pomocą teleskopów TESS i Spitzera. Znajduje się on w Gwiazdozbiorze Smoka. Planeta krąży tam wokół chłodnego Białego karła o średnicy zaledwie 18 000 kilometrów. Gwiazda może liczyć sobie nawet 10 miliardów lat i jest odległym członkiem układu potrójnego.
      Gdy gwiazdy podobne do Słońca, a taki właśnie jest WD 1856, zużyją swoje paliwo, zaczynają zwiększać objętość stają się setki, a nawet tysiące razy większe niż wcześniej. Powstaje czerwony olbrzym, który wchłania i spopiela to, co znajduje się w jego sąsiedztwie. W końcu odrzuca on zewnętrzne warstwy, tracąc do 80% masy. Pozostaje gorące gęste jądro, biały karzeł. Gdyby planeta WD 1856 b znajdowała się w czasie procesu „puchnięcia” gwiazdy na swojej obecnej orbicie, musiałaby zostać przed nią wchłonięta. Jak wynika z obliczeń zespołu Vanderburga, by pozostać bezpieczną, musiałaby znajdować się co najmniej 50-krotnie dalej, niż obecnie.
      Od dawna wiemy, że gdy rodzi się biały karzeł, niewielkie odległe obiekty, jak asteroidy czy komety, mogą być przyciągane przez gwiazdę. Zwykle są rozrywane przez jej silną grawitację i tworzą dysk wokół gwiazdy, mówi Siyi Xu z Gemini Observatory na Hawajach. Mieliśmy pewne dane mówiące, że i planety mogą odbywać taką podróż, jednak po raz pierwszy widzimy planetę, która przetrwała ją nietknięta.
      Naukowcy nie potrafią na razie wyjaśnić obecności WD 1856 b tak blisko białego karła. Upewnili się za to, że obserwowany przez nich obiekt nie jest brązowym karłem.Obserwacje za pomocą różnych instrumentów wykazały, że nie emituje on własnego promieniowania, zatem najprawdopodobniej jest to duża planeta.
      Odkrycie planety blisko białego karła skłoniło też naukowców do przeprowadzenia symulacji dla scenariusza, w którym planetą taka jest skalista i ma wielkość Ziemi. Okazało się, że mogłaby na niej istnieć woda w stanie ciekłym. To zaś oznacza, że skoro planeta jest w stanie przetrwać tworzenie się białego karła i może wokół niego krążyć, to jeśli pojawiłyby się na niej warunki korzystne dla życia, to mogłyby one trwać miliardy la dłużej, niż się obecnie zakłada. Dodatkowe obliczenia wykazały, że Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba będzie w stanie wykryć wodę i dwutlenek węgla w atmosferze takiej planety rejestrując zaledwie 5 jej przejść na tle gwiazdy macierzystej, a kombinację gazów mogących wskazywać na istnienie życia wykryje po zaledwie 25 przejściach.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...