Το Ηλιακό μας Σύστημα είναι ανομοιόμορφο σε σχέση με άλλα

in Astronomy by

Το πλανητικό σύστημα στο οποίο ανήκουμε, αποτελεί το σπίτι μας και εδώ και αρκετά χρόνια είμαστε εξοικειωμένοι με αυτό. Από το 1846, που ο Γάλλος αστρονόμος Λεβεριέ ανακάλυψε τον Ποσειδώνα μέχρι και το 1990 περίπου, ήταν το μοναδικό γνωστό σύστημα πλανητών. Έκτοτε με την ραγδαία ανάπτυξη της τεχνολογίας έχουν ανακαλυφθεί περισσότεροι απο 3500 εξωπλανήτες (πλανήτες δηλαδή γύρω από κάποιο άλλο αστέρι, όπως ο Ήλιος μας).

Σύμφωνα με μια έρευνα 909 πλανητών σε τροχιά γύρω από 355 αστέρια, το πλανητικό μας σύστημα δεν είναι όπως τα υπόλοιπα και παρουσιάζει ανομοιομορφία στις αποστάσεις των τροχιών. Πιο συγκεκριμένα, η μελέτη με επικεφαλής τον αστροφυσικό Lauren Weiss του Université de Montréal διαπίστωσε ότι, σε άλλα ηλιακά συστήματα με πολλαπλούς πλανήτες, οι πλανήτες είναι πολύ πιο ομοιόμορφοι μεταξύ τους και οι τροχιές τους είναι πιο ομοιόμορφα κατανεμημένες.

Εδω φαινεται μια συγκριση των αποστασεων ολων των πλανητων απο τον Ηλιο. Image Credit: ngawhetu.com

Αν παρατηρήσουμε το Ηλιακό μας Σύστημα, θα διαπιστώσουμε πως έχουμε πλανήτες όλων των μεγεθών και πως οι αποστάσεις μεταξύ των τροχιών γύρω από τον Ήλιο ποικίλλουν σε έντονο βαθμό. Οι επιστήμονες πίστευαν ότι αυτό ήταν μάλλον αρκετά φυσιολογικό, αλλά καθώς μάθαμε περισσότερα για τους εξωπλανήτες, χάρη στο διαστημικό τηλεσκόπιο Kepler, αρκετές παλιές υποθέσεις αμφισβητήθηκαν.

Μια συγκριση της διαφορας των μεγεθων των πλανητικων σωματων.  Image Credit: ngawhetu.com

Χρησιμοποιώντας δεδομένα από μερικές από τις χιλιάδες εξωπλανήτες που βρέθηκαν χρησιμοποιώντας το Kepler, η ερευνητική ομάδα της χρησιμοποίησε το Παρατηρητήριο WM Keck στη Mauna Kea της Χαβάης, για να αποκτήσει φασματικά δεδομένα υψηλής ανάλυσης 1.305 αστεριών που φιλοξενούν 2.025 πλανήτες. Χρησιμοποιώντας αυτά τα δεδομένα, η ομάδα μπόρεσε να μετρήσει τα μεγέθη των πλανητών που διέρχονται ή περνούν μπροστά από τα αστέρια τους (Μέθοδος της Διάβασης). Καθώς λοιπόν περνούν από μπροστά, το φως από το αστέρι ελαττώνεται ελαφρώς και αυτή τη εξασθένιση επιτρέπει στην ομάδα να υπολογίζει τους λόγους ακτίνας πλανήτη-προς-αστέρι.

Για τη μελέτη, η ομάδα επικεντρώθηκε σε 909 πλανήτες χωρισμένους σε 355 συστήματα πολλαπλών πλανητών, που βρίσκονται κυρίως μεταξύ 1.000 και 4.000 έτη φωτός μακριά από τη Γη. Τα αποτελέσματα τείνουν να συμβαδίζουν με δύο μοτίβα, τα οποία οι ερευνητές δεν περίμεναν.

  • Πρώτον, οι πλανήτες έτειναν να έχουν το ίδιο μέγεθος με τους γείτονές τους, που σημαίνει ότι τα μεγέθη των πλανητών στα συστήματα των εξωπλανήτων είναι συχνά ομοιόμορφα.
  • Δεύτερον, οι αποστάσεις μεταξύ των πλανητικών τροχιών ήταν και αυτές, αρκετά ομοιόμορφες.
Γραφημα που δειχνει τα μεγεθη και τις αποστασεις των συστηματων πολλαπλων πλανητων με περισσοτερους απο τεσσερις πλανητες. Image Credit: sciencealert.com

Εάν οι αποστάσεις και τα μεγέθη των πλανητών είχαν τυχαία μοτίβα, αυτό θα ήταν εμφανές σε γραφήματα όπως τα παραπάν, σύμφωνα με δηλώσεις των επικεφαλής της έρευνας.Τα αποτελέσματα έδειξαν πως:

  • Εάν το μέγεθος ενός πλανήτη ή η απόσταση τροχιάς σε ένα σύστημα είναι γνωστό, οι αστρονόμοι θα μπορούσαν να κάνουν πιο ακριβή πρόβλεψη για το μέγεθος ή την τροχιακή απόσταση ενός άλλου πλανήτη.
  • Υπάρχει μια πολύ αδύναμη συσχέτιση μεταξύ της μάζας των αστεριών και της ακτίνας του πλανήτη, πράγμα που σημαίνει ότι πιθανώς δεν είναι αστρική μάζα που επιβάλλει το μέγεθος του πλανήτη.
  • Υπάρχει επίσης κάποια διαφορά μεγέθους σε ένα πλανητικό σύστημα, ο πλανήτης που βρίσκεται πιο κοντά στο αστέρι θα είναι μικρότερος (ειδικά αν ο πλανήτης έχει μια σύντομη τροχιακή περίοδο).

Αυτό το εύρημα μας δίνει στοιχεία για το πώς σχηματίζονται τα πλανητικά συστήματα – και επιπλέον μας δίνει κάποιες ενδείξεις για το ότι το δικό μας σύστημα είναι διαφορετικό.

Η πλέον αποδεκτή υπόθεση είναι ότι ο πρωτοπλανητικός δίσκος σκόνης και θραυσμάτων που περιβάλλει ένα νεογέννητο αστέρι, βαθμιαία συσσωρεύεται υπό την επίδραση της βαρύτητας σε πλανητικά σώματα. Αν ο δίσκος είναι σχετικά ομαλός, είναι λογικό να συμπεράνουμε ότι και τα πλανητικά συστήματα, όπως αυτά που παρατηρούν οι ερευνητές, θα εξελιχθούν ομοιόμορφα.

Τι έγινε με το Ηλιακό μας Σύστημα λοοιπόν; Οι ερευνητές πιστεύουν ότι ο Δίας και ο Κρόνος έχουν σχέση με αυτό. Οι δύο γίγαντες του φυσικού αερίου σχηματίστηκαν νωρίς στην ιστορία του Ηλιακού Συστήματος, και υπάρχουν στοιχεία που υποδηλώνουν ότι με κάποιο τρόπο διατάραξαν την αρχική δομή του πρωτοπλανητικού δίσκου.

Έτσι, ένα πιο ομοιόμορφο πλανητικό σύστημα είναι αυτό που πιθανότατα ο πρωτοπλανητικός δίσκος θα είχε υποστεί σχετικά λίγες διαταραχές. Για να τεστάρουν, το επόμενο έργο της ομάδας θα είναι να αναζητήσει εξωπλανήτες μεγέθους του Δία σε συστήματα πολλαπλών πλανητών και να ελέγξει αν τα συστήματα αυτά συμφωνούν με την υπόθεση.

 

 

Πηγές:

  • Image Article’s  “scitechdaily.com”
  • sciencealert.com  άρθρο  “Compared to Other Planetary Systems, Our Solar System Is Apparently a Mess”
  • wikipedia.org