Twoja wyszukiwarka

MICHAŁ RÓŻYCZKA
PIERWSZY UKŁĄD PLANETARNY PODOBNY DO NASZEGO
Wiedza i Życie nr 6/1999
Artykuł pochodzi z "Wiedzy i Życia" nr 6/1999

Pierwszy pozasłoneczny układ planetarny z prawdziwego zdarzenia odkryli dwaj wytrwali "łowcy planet", Paul Butler (Anglo-Australian Observatory) i Geoffrey Marcy (San Francisco State University). Jego centralnym ciałem jest znajdująca się w odległości 44 lat świetlnych od Słońca gwiazda q And (ypsilon Andromedy). Okrążają ją 3 planety, których orbity pokazujemy poniżej na tle naszkicowanych liniami przerywanymi orbit Merkurego, Wenus, Ziemi i Marsa.

Źródło; San Francisco State University

q And jest nieco większa i nieco gorętsza od Słońca; jest też od niego niemal dwukrotnie młodsza. Mocą promieniowania (ilością energii generowanej w ciągu sekundy) przewyższa naszą gwiazdę dzienną aż trzykrotnie, toteż mimo sporej odległości daje się bez trudu obserwować gołym okiem. Można ją teraz oglądać tuż po północy, nisko nad północno-wschodnim horyzontem.

Znamy w tej chwili 18 pozasłonecznych układów planetarnych, których gwiazdy centralne są podobne do Słońca. Wśród nich q And jest na razie jedynym układem wielokrotnym: w siedemnastu pozostałych znaleziono tylko pojedyncze planety. Wszystkie planety pozasłoneczne odkryto dzięki mikroskopijnym zaburzeniom w ruchach gwiazd. Ich bezpośrednie obserwacje najprawdopodobniej nie będą możliwe przed oddaniem do użytku teleskopów orbitalnych nowej generacji.

Planeta oznaczona na rysunku literą b krąży siedemnastokrotnie bliżej swego słońca niż Ziemia i ponadsześciokrotnie bliżej niż Merkury, dokonując pełnego obiegu w ciągu zaledwie 4.6 ziemskich dób. Jej orbita jest niemal idealnym okręgiem; planety c i d poruszają się natomiast po dość silnie spłaszczonych elipsach. Ich średnie odległości od q And są odpowiednio równe 0.83 i około 2.5 j.a. (jednostek astronomicznych; 1 j.a. jest równa średniej odległości Ziemi od Słońca i wynosi 149 mln 600 tys. km). Na planecie c rok trwa 0.66 roku ziemskiego, zaś na planecie d - ponad 3.5 roku ziemskiego. Planeta b została odkryta przez ten sam zespół trzy lata temu i już w chwili jej odkrycia wiedziano, że nie jest to jedyny obiekt okrążający q And. Posiadane wówczas dane były jednak zbyt skąpe na to, aby na ich podstawie obliczyć parametry innych członków układu. Żadna z trzech towarzyszek q And nie nadaje się oczywiście do skolonizowania. Niewykluczone jednak, że moglibyśmy w przyszłości zamieszkać na jednym z księżyców planety d (o ile oczywiście takowe istnieją).

Niemal każda nowo odkryta planeta pozasłoneczna wprawiała astronomów w niemałe zakłopotanie: okazywało się nieodmiennie, że nasze dotychczasowe wyobrażenia o powstawaniu i ewolucji układów planetarnych wymagają głębokiej rewizji. Tak też stało się i tym razem. Wszystkie planety q And to olbrzymy dorównujące rozmiarami Jowiszowi lub znacznie od niego większe. W chwili gdy piszę tę notatkę, nikt na świecie nie ma pojęcia, w jaki sposób mogły się uformować. Można się jedynie domyślać, że z bliżej nam nieznanych powodów protoplanetarny dysk qAnd był znacznie mniejszy od dysku, z którego powstały planety okrążające Słońce. Nie wiemy też, w jaki sposób planeta b dotarła w bezpośrednie otoczenie q And (w którym prawie na pewno nie mogła powstać) i dlaczego zatrzymała się w niewielkiej odległości od swej gwiazdy, zamiast się z nią zderzyć. Nie wiemy wreszcie, jakie czynniki przesądziły o eliptycznym kształcie orbit planet c i d (obiekty powstające w płaskim dysku powinny krążyć po okręgach). Dwa ostatnie problemy ("ciasnych orbit" i "eliptyczności") nie są nowe. Okazuje się bowiem, że obiekty wielkości Jowisza krążą tuż przy swych gwiazdach w prawie co drugim układzie pozasłonecznym, a w sześciu układach znajdują się planety o silnie spłaszczonych orbitach.

Czyżby więc nasz układ planetarny był czymś wyjątkowym? Na razie nie ma podstaw do takich podejrzeń. Umiemy wykrywać tylko planety bardzo masywne, krążące stosunkowo blisko swych gwiazd. Znajdujemy je w mniej więcej co dziesiątym z badanych przypadków. Niewykluczone, więc że to właśnie one są wyjątkami, a przeciętna rodzina planetarna jest podobna do naszej.