Jak poukładać planety? Astronomowie ustalają cztery klasy systemów planetarnych

Cztery klasy systemów planetarnych

Doktor Lokesh Mishra i jego koledzy z Uniwersytetu w Bernie i Obserwatorium Genewskiego zaproponowali, by architektura systemów planetarnych została usystematyzowana w podziale na cztery klasy. Pod słowem architektura kryje się tutaj po prostu uporządkowanie obiektów w układzie w zależności od ich masy i oddalenia od macierzystej gwiazdy. W takiej sytuacji będziemy rozróżniać układy: podobne, mieszane, uporządkowane i anty-uporządkowane.

Ponad dekadę temu astronomowie zauważyli, na podstawie obserwacji z użyciem Kosmicznego Teleskopu Keplera należącego do NASA, że planety w innych układach zwykle przypominają swoich sąsiadów rozmiarem i masą - jak groszek w strąku [...] ale przez długi czas nie było jasne czy to odkrycie nie wynikało z ograniczonych metod obserwacyjnych.

Wizualizacja czterech zaproponowanych klas 

O co chodzi z tymi klasami?

Uporządkowany układ to taki, w którym masa planet ma tendencję do zwiększania się wraz z odległością do gwiazdy, tak jak w naszym Układzie Słonecznym. Ku zaskoczeniu astronomów okazało się, że klasa ta wydaje się być najrzadszą ze wszystkich. Z drugiej strony, jeśli wraz z odległością od gwiazdy masa jej planet maleje, to mamy do czynienia z układem anty-uporządkowanym. Mieszany układ to taki, w którym masy planetarne różnią się od siebie bez ustalonego porządku.

Najbardziej popularnym rodzajem architektury są o dziwo układy podobne, w których masy sąsiadujących ze sobą planet są do siebie zbliżone. Nawet osiem na dziesięć układów krążących wokół widocznych na nocnym niebie gwiazd należy właśnie do tej klasy. To wyjaśnia, dlaczego obserwacje Keplera promowały właśnie taką strukturę. 

Wygląda na to, że rodzaj architektury, który przybierze układ, zależy zarówno od masy dysku gazowego, z którego będą wyłaniać się planety, jak i obfitości ciężkich pierwiastków w danej gwieździe. Z niezbyt masywnych dysków gromadzących się wokół gwiazd zawierających niewiele ciężkich pierwiastków, powinien wyłonić się układ o podobnej architekturze. Duże, masywne dyski zgromadzone wokół gwiazdy z dużą ilością ciężkich pierwiastków rodzą układy uporządkowane i anty-uporządkowane. Systemy mieszane zaś powstają z dysków o średniej wielkości, w których zachodzą gwałtowne interakcje między poszczególnymi elementami.

Źródło: sci.news