Odkryliśmy setki gwiazd z więcej niż jedną planetą je okrążającą. Każdy z tych układów jest wyjątkowy, ale układ planet krążący wokół gwiazdy HD 158259, oddalonej o 88 lat świetlnych, jest naprawdę szczególny. Gwiazdę okrąża sześć planet, które poruszają się z niezwykłą harmonią, w łańcuchu rezonansów orbitalnych.
Zdjęcie ilustracyjne.
Astronomowie monitorowali HD 158259 przez siedem lat. W tym czasie odkryli sześć planet otaczających gwiazdę. Do tej pory odkryto tylko 12 innych układów planetarnych, gdzie znajduje się sześć lub więcej planet.
Układ HD 158259
Sama gwiazda HD 158259 ma podobną masę i rozmiary co nasze Słońce. Wśród otaczających ją światów jest jedna super-Ziemia i pięć gazowych mini-Neptunów. Po latach badań naukowcy odkryli, że planety krążą w niezwykłej harmonii, niemal w idealnym rezonansie orbitalnym.
Odkrycia te mogą pomóc nam lepiej zrozumieć mechanizmy formowania się układów planetarnych oraz dlaczego kończą w takiej a nie innej konfiguracji. Publikacja na ten temat ukazała się na łamach pisma „Astronomy & Astrophysics”.
Rezonans orbitalny
Rezonans orbitalny ma miejsce, gdy orbity dwóch ciał (np. planet) wokół ich ciała macierzystego (np. gwiazdy) są ze sobą ściśle powiązane wpływem grawitacyjnym. Związek tek wygląda tak, że na pewną liczbę okrążeń jednego z dwóch ciał wypada określona wielokrotność okrążeń drugiego, co oznacza, że regularnie ciała te znajdują się w tej samej konfiguracji, po pokonaniu określonej liczby orbit.
I tak na przykład rezonans 3:2 wskazuje, że na trzy pełne orbity jednego z ciał przypadają dwie orbity drugiego. W naszym Układzie Słonecznym przykładami rezonansów orbitalnych są ruchy księżyców Jowisza lub Saturna. W układzie HD 158259 każda planeta ma prawie idealny rezonans 3:2 z następną w kolejności planetą, czyli na każde trzy orbity wykonane przez planetę bliższą gwiazdy, następna wykonuje dwie.
Korzystając z pomiarów wykonanych za pomocą spektrografu SOPHIE w Haute-Provence Observatory we Francji i teleskopu TESS, międzynarodowy zespół naukowców kierowany przez Nathana Hary z Uniwersytetu Genewskiego w Szwajcarii był w stanie dokładnie obliczyć orbity każdej planety.
Wszystkie są bardzo ciasne. Zaczynając do najbliższej gwiazdy – super-Ziemi, której masa jest blisko dwukrotnie większą od masy naszej planety – orbity mają 2,17 dnia, 3,4 dnia, 5,2 dnia, 7,9 dnia, 12 dni i 17,4 dnia.
Formowanie się planet
Fakt, że każda z planet ma rezonans niemal 3:2 w stosunku do kolejnej, oznacza według badaczy, że nie powstały one w tym miejscu, gdzie znajdują się obecnie. – Uważa się, że takie układy formują się daleko od gwiazdy macierzystej przed migracją w jej kierunku. W tym scenariuszu rezonanse odgrywają kluczową rolę – powiedział Stephane Udry z Uniwersytetu Genewskiego.
Naukowcy uważają, że takie rezonanse orbitalne powstają jeszcze w dysku protoplanetarnym, zanim planety w pełni się uformują. Takie „zarodki” planet rosną w dysku gazów i pyłów i migrują do wewnątrz systemu. Powoduje to powstanie łańcucha rezonansu orbitalnego w całym systemie. Autorzy publikacji uważają, że początkowo rezonans w systemie w HD 158259 wynosił idealnie 3:2, ale gdy dysk protoplanetarny rozproszył się, zdestabilizował rezonanse planet.
Źródło: Science Alert
