Astronomii descoperă că nu numai că există o gamă largă de planete extrasolare diferite, dar există și diferite tipuri de sisteme planetare. „Nu ne mai aflăm în Kansas în ceea ce privește sistemele solare”, a declarat Barbara McDonald, de la Observatorul McDonald de la Universitatea din Texas, în cadrul reuniunii American Astronomical Society din Miami, Florida. "Lucrul interesant este că am găsit un alt sistem cu mai multe planete care nu este deloc asemănător cu al nostru."
O privire atentă asupra sistemului Upsilon Andromedae cu Telescopul spațial Hubble, Telescopul Hobby-Eberly și alte telescoape bazate pe sol arată un sistem neplăcut în care planetele sunt înclinate și au orbite extrem de înclinate. Astronomii au găsit, de asemenea, o altă planetă și, de asemenea, o altă stea - este probabil un sistem de stele binare.
Chiar și cu orbita înclinată a lui Pluton, sistemul nostru solar pare un ocean de calm în comparație cu Upsilon Andromedae.
McDonald a spus că aceste descoperiri surprinzătoare vor avea un impact asupra teoriilor modului în care evoluează sistemele multi-planete și arată că unele evenimente violente pot întâmpla să perturbe orbitele planetelor după ce se formează un sistem planetar.
„Rezultatele înseamnă că studiile viitoare asupra sistemelor exoplanetare vor fi mai complicate”, a spus ea. „Astronomii nu mai pot presupune că toate planetele își orbitează steaua părinte într-un singur avion.” spune Barbara McArthur de la Universitatea Texas din Observatorul McDonald din Austin.
Similar cu Soarele nostru, în proprietățile sale, Upsilon Andromedae se află la aproximativ 44 de ani lumină. Este puțin mai tânăr, mai masiv și mai luminos decât Soarele. De puțin peste un deceniu, astronomii au știut că trei planete de tip Jupiter orbitează steaua alb-galbenă Upsilon Andromedae.
Dar după peste o mie de observații combinate, McDonald și echipa ei au descoperit idei că o a patra planetă, e, orbitează steaua mult mai departe. De asemenea, au putut determina masele exacte ale două dintre cele trei planete cunoscute anterior, Upsilon Andromedae c și d. Cu toate acestea, mult mai uluitor este faptul că nu toate planetele orbitează această stea în același plan. Orbitele planetelor c și d sunt înclinate cu 30 de grade unul față de celălalt. Această cercetare marchează prima dată când a fost măsurată „înclinarea reciprocă” a două planete care orbitează o altă stea.
„Cel mai probabil Upsilon Andromedae a avut același proces de formare ca propriul nostru sistem solar, deși ar fi putut exista diferențe în formarea târzie care a însămânțat această evoluție divergentă”, a spus McArthur. „Premisa evoluției planetare a fost până acum că sistemele planetare se formează pe disc și rămân relativ co-planare, precum sistemul nostru propriu, dar acum am măsurat un unghi semnificativ între aceste planete care indică că acest lucru nu este întotdeauna cazul. “
Până acum, înțelepciunea convențională a fost că un nor mare de gaz se prăbușește pentru a forma o stea, iar planetele sunt un produs secundar natural al materialului rămas care formează un disc. În sistemul nostru solar, există o fosilă a acelui eveniment de creație, deoarece toate cele opt planete majore orbitează aproape în același plan. Cele mai exterioare planete pitice precum Pluto sunt pe orbite înclinate, dar acestea au fost modificate de gravitația lui Neptun și nu sunt încorporate adânc în câmpul gravitațional al Soarelui.
Deci, ce a bătut sistemul Upsilon Andromedae?
„Posibilitățile includ interacțiunile care apar din migrația interioară a planetelor, ejectarea altor planete din sistem prin împrăștierea planetei-planete sau întreruperea stelei binare a stelei partenere, Upsilon Andromedae B”, a spus McArthur.
Sau, steaua însoțitoare - un pitic roșu mai puțin masiv și mult mai slab decât Soarele - ar putea fi vinovatul. este.
"Nu avem nici o idee care este orbita sa", a declarat Fritz Benedict, membru al echipei. „Ar putea fi foarte excentric. Poate că vine foarte aproape din când în când. Poate dura 10.000 de ani. ” O asemenea apropiere de stea secundară ar putea perturba gravitațional orbitele planetelor. "
Cele două tipuri diferite de date combinate în această cercetare au fost astrometria telescopului spațial Hubble și viteza radială a telescoapelor la sol.
Astrometria este măsurarea pozițiilor și mișcărilor corpurilor cerești. Grupul McArthur a utilizat unul dintre senzorii de orientare fină (FGS) de pe telescopul Hubble pentru această sarcină. FGS-urile sunt atât de precise încât pot măsura lățimea unui sfert în Denver din punctul de vedere al Miami. Această precizie a fost folosită pentru a urmări mișcarea stelei pe cer cauzată de planetele înconjurătoare și nevăzute.
Viteza radială face măsurători ale mișcării stelei pe cer spre și departe de Pământ. Aceste măsurători au fost făcute pe o perioadă de 14 ani folosind telescoape la sol, inclusiv două la McDonald Observatory și altele la Lick, Haute-Provence și Whipple Observatoryies. Viteza radială oferă o bază lungă de observații de fundație, care a permis observațiile Hubble de durată mai scurtă, dar mai precise și complete, pentru a defini mai bine mișcările orbitale.
Faptul că echipa a determinat înclinațiile orbitale ale planetelor c și d le-a permis să calculeze masele exacte ale celor două planete. Noile informații ne-au spus că punctul nostru de vedere asupra planetei este mai greu. Masele minime anterioare pentru planetele date de studiile de viteză radială pun masa minimă pentru planeta c la 2 Jupiteri și pentru planeta d la 4 Jupiteri. Masele noi, exacte, găsite prin astrometrie sunt 14 Jupiteri pentru planeta c și 10 Jupiteri pentru planeta d.
"Datele Hubble arată că viteza radială nu este întreaga poveste", a spus Benedict. „Faptul că planetele au răpit în masă a fost foarte drăguț.”
A patra planetă este atât de departe, încât semnalul său nu dezvăluie curbura orbitei sale.
Cei 14 ani de informații despre viteza radială compilate de echipă au descoperit idei că o a patra planetă de lungă durată ar putea orbita dincolo de cele trei cunoscute acum. Există doar indicii despre această planetă, deoarece este atât de departe că semnalul pe care îl creează nu dezvăluie încă curbura unei orbite. O altă piesă lipsă a puzzle-ului este înclinarea planetei cele mai interioare, b, care ar necesita o astrometrie de precizie de 1.000 de ori mai mare decât a lui Hubble, un obiectiv atins de o viitoare misiune spațială optimizată pentru interferometrie.
Surse: HubbleSite, conferință de presă AAS
