Aproape toate planetele extrasolare descoperite până acum au fost uriașe, de dimensiunea lui Jupiter și mai sus. Întrebarea este: ar putea planetele mai mici, de dimensiunea Pământului, să dureze în aceleași sisteme stelare? Cercetătorii au creat o simulare în care planetele minuscule au fost puse în același sistem ca planetele mai mari, pentru a vedea dacă pot aduna suficient material pentru a deveni la fel de mari ca Pământul. Ei au descoperit că un sistem din apropiere - 55 Cancri - ar fi putut forma planete terestre, cu apă substanțială în zona locuibilă.
Descoperirea constantă a planetelor gigantice care orbitează stele, altele decât soarele nostru, a crescut speculațiile că ar putea exista lumi de tip Pământ în sistemele planetare din apropiere, capabile să susțină viața. Acum cercetătorii care efectuează simulări computerizate pentru patru sisteme din apropiere care conțin planete uriașe despre dimensiunea Jupiterului, au găsit unul care ar fi putut forma o planetă asemănătoare Pământului, cu condițiile potrivite pentru a susține viața.
Un al doilea sistem este probabil să aibă o centură de corpuri stâncoase de dimensiunea lui Marte sau mai mică. Celelalte două, arată modelele, nu au condițiile adecvate pentru a forma o planetă de dimensiunea Pământului. Fiecare sistem se află la 250 de ani lumină de Pământ (un an lumină este de aproximativ 5,88 miliarde de mile). Astronomii au găsit deja dovezi că fiecare sistem conține cel puțin două planete uriașe despre masa lui Jupiter, care au migrat aproape de stelele lor, poate la fel de aproape de Mercur de soare.
Pentru fiecare dintre cele patru sisteme, cercetătorii au efectuat 10 simulări computerizate care au plasat embrioni mici ai planetei, sau protoplanete, în sistem pentru a vedea dacă sunt capabili să adune mai mult material și să formeze o adevărată planetă de dimensiunea Pământului. Fiecare simulare a presupus aceleași condiții în sistemul planetar, cu excepția faptului că poziția și masa fiecărui protoplanet au fost ușor modificate, a spus Sean Raymond, un cercetător postdoctoral la Universitatea din Colorado, care a luat parte la lucrări pe când era student la doctorat în astronomie la Universitatea din Washington.
Raymond este autorul principal al unei lucrări care descrie cercetările publicate în iunie în Astrophysical Journal. Co-autori sunt Rory Barnes, un cercetător postdoctoral la Universitatea din Arizona, care a luat parte și la lucrări în timp ce a fost student la doctorat în astronomie în UW, și Nathan Kaib, student la doctorat în astronomie. Lucrarea a fost finanțată de Administrația Națională de Aeronautică și Spațiu, Institutul de Astrobiologie al NASA și Fundația Națională de Știință.
"Este interesant că modelele noastre arată o planetă locuibilă, o planetă cu masă, temperatură și conținut de apă similar cu Pământul, s-ar fi putut forma într-unul dintre primele sisteme extrasolare multi-planetă detectate", a spus Barnes.
Studii recente arată că multe sisteme planetare extrasolare cunoscute au regiuni suficient de stabile pentru a susține planetele, de la masa Pământului la cea a lui Saturn. Modelele UW au testat formarea planetei în sistemele numite 55 Cancri, HD 38529, HD 37124 și HD 74156. Cercetătorii au presupus că sistemele sunt complete și orbitele planetelor lor gigant sunt bine stabilite. De asemenea, și-au asumat condiții care ar putea permite formarea unor corpuri mici care s-ar putea dezvolta în planete stâncoase, asemănătoare Pământului.
În modele, oamenii de știință au plasat embrioni de pe dimensiunea lunii între planetele gigantice și le-au permis să evolueze timp de 100 de milioane de ani. Cu aceste presupuneri, au găsit planete terestre formate ușor în 55 Cancri, uneori cu apă substanțială și orbite în zona locuibilă a sistemului. Au descoperit că HD 38529 este posibil să susțină o centură de asteroizi și corpuri de dimensiuni mai mici sau mai mici, dar nu există planete terestre notabile. Nu s-au format planete în HD 37124 și HD 74156.
„Ceea ce m-a surprins cel mai mult a fost să văd sistemul care formează doar planete de dimensiunea planetei Marte sau mai mici”, a spus Raymond. „Orice ar crește prea mare ar fi instabil, așa că s-a acumulat o mulțime de protoplanete mai mici, poate o zecime din dimensiunea Pământului”
Kaib a spus că modelele arătau că condițiile ar putea rămâne suficient de stabile timp de 100 de milioane de ani, astfel încât un embrion planetar să aibă șansa să adune mai multe substanțe și să se dezvolte într-un corp de dimensiunea lunii sau a Martei. „În sistemul nostru timpuriu, acesta este probabil cum arăta sistemul nostru solar interior, cu sute de corpuri care au această dimensiune”, a spus el
Planetele extrasolare au fost descoperite cu o frecvență crescândă în ultimii ani din cauza tehnicilor care detectează planetele gigant prin efectul lor gravitațional asupra stelelor părinte. Nu este sigur cum evoluează planetele uriașe, dar se crede că se formează departe de stelele gazdă și apoi migrează spre interior, împinse de discurile de gaz din care s-au format. Dacă migrația va avea loc târziu în dezvoltarea sistemului, planetele gigant ar putea distruge majoritatea materialelor necesare pentru a construi planete asemănătoare Pământului, a spus Raymond. El a menționat că, deși prezența planetelor uriașe este destul de bine stabilită, va fi cu ceva timp înainte să fie posibilă detectarea unor planete mult mai mici de pe Pământ în jurul altor stele.
Pentru o altă lucrare recentă, Raymond a derulat peste 450 de simulări computerizate pentru a cartografia orbitele planetei gigantice care permit formarea planetelor asemănătoare Pământului. Dacă o planetă uriașă este prea aproape, aceasta va împiedica materialul stâncos să se adune pe o planetă de dimensiuni terestre. Studiul a arătat că doar aproximativ 5% din sistemele cunoscute ale planetei gigant sunt susceptibile să aibă planete asemănătoare Pământului. Dar, din cauza timpilor lungi de observație și a echipamentelor sensibile necesare pentru a detecta planetele de dimensiunea lui Saturn și Jupiter, este posibil să existe multe sisteme planetare precum ale noastre în această galaxie, a spus el.
Sursa originală: Comunicat de presă UW
