Astronomowie odkryli świeże dowody na znaczącą różnorodność planet w pojedynczym układzie egzoplanetarnym, wskazującą, że zderzenia przy wysokiej prędkości są częściowo odpowiedzialne za ewolucję planet.

Międzynarodowy zespół naukowców kierowany przez badaczy z włoskiego instytutu INAF oraz fizyków z Uniwersytetu w Brystolu spędził trzy lata na obserwowaniu układu planetarnego Kepler-107 za pomocą Telescopio Nazionale Galileo w La Palmie.

Badacze wykonali ponad sto pomiarów spektroskopowych wszystkich czterech planet o masie niższej od masy Neptuna, krążących wokół Kepler-107. W przeciwieństwie do Układu Słonecznego, planety w układzie Kepler-107 znajdują się znacznie bliżej siebie jak i bliżej gwiazdy macierzystej. Wszystkie planety mają okresy orbitalne liczone w dniach, a nie latach.

Nie jest niczym szczególnym gdy planeta, która znajduje się najbliżej gwiazdy macierzystej, jest najgęstsza, z uwagi na ogrzewanie i interakcje z gwiazdą macierzystą, które mogą doprowadzić do utraty atmosfery. Niemniej jednak, jak donosi Nature Astronomy, w przypadku układu Kepler-107, to druga planeta – 107c, jest gęstsza od pierwszej, 107b. Druga planeta od gwiazdy zawiera procentowo dwa razy więcej żelaza niż pierwsza z planet tego układu, co wskazuje, że w pewnym momencie 107c zderzyła się czołowo przy dużej prędkości z protoplanetą o podobnej masie, albo miała więcej zderzeń z mniejszymi obiektami planetarnymi. Zderzenia te doprowadziłyby do oderwania części skał i krzemowego płaszcza Kepler 107c, przez co jest ona gęstsza obecnie niż była pierwotnie.

Dr Zoe Leinhardt, astrofizyczka obliczeniowa z Brystolu oraz współautorka artykułu tłumaczy: “Gigantyczne zderzenia mogły odgrywać fundamentalną rolę w kształtowaniu naszego obecnego układu planetarnego. Księżyc najprawdopodobniej jest skutkiem jednego z takich zderzeń, wysoka gęstość Merkurego też może mieć takie pochodzenie, a Charon, księżyc Plutona mógł zostać przechwycony po olbrzymim zderzeniu, jednak jak dotąd nie mieliśmy żadnych dowodów na olbrzymie zderzenia w innych układach planetarnych.

“Jeżeli nasza hipoteza jest prawidłowa, może ona łączyć ogólny model formowania naszego układu planetarnego z zupełnie innym i odmiennym od naszego układem planetarnym”.

Aldo Bonomo, badacz z INAF oraz główny autor dodaje: “Dzięki temu odkryciu dodaliśmy kolejny element do naszej wiedzy o pochodzeniu niesamowitej różnorodności składu chemicznego małych egzoplanet. Mieliśmy już dowody na to, że silne promieniowanie gwiazdy przyczynia się do tej różnorodności poprzez częściową lub całkowitą erozję najgorętszych planet. Jednak stochastyczne zderzenia protoplanet także odgrywają istotną rolę i mogą prowadzić do drastycznych wahań składu chemicznego wnętrza planety. Mamy wrażenie, że tak jest w przypadku Kepler-107”.

 

 

 

Źródło: University of Bristol, pulskosmosu