Skaliste planety są wszędzie?

Ostatnio ekscytowaliśmy się odkryciem układu słonecznego podobnego do naszego. Tymczasem okazuje się, że prawdopodobnie Droga Mleczna roi się od układów posiadających skaliste planety.

Michael Meyer, astronom z University of Arizona prowadzi Legacy Science Program, w którym korzysta z należącego do NASA teleskopu Spitzera. Meyer wraz z zespołem postanowili dowiedzieć się, jakie są szanse na formowanie się skalistych planet w okolicach gwiazd podobnych do Słońca.

Podczas dorocznego spotkania Amerykańskiego Stowarzyszenia na rzecz Postępu w Nauce, Meyer przedstawił wyniki badań. Zdaniem jego zespołu wokół aż 20 do 60% gwiazd podobnych do Słońca mogą formować się planety o skalistym podłożu.

Zespół Meyera, w skład którego weszli m.in. John Carpenter z California Institute of Technology, Eric Mamajek z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics i 11 innych astronomów z USA i Niemiec, zbadał sześć grup gwiazd o masie porównywalnej ze Słońcem. Gwiazdy podzielono na kategorie wiekowe. W jednej znalazły się ciała niebieskie liczące sobie od 3 do 10 milionów lat, w drugiej 10-30 milionów, następnie 30-100 milionów, 100-300 milionów, 300 milionów do miliarda lat oraz od miliarda do trzech miliardów lat.

Teleskop Spitzera wykrywał pył wokół gwiazd w różnych długościach fali widma podczerwieni. Naukowców interesował pył widoczny w fali o długości 24 mikronów. Jego temperatura wynosi od -273 do + 26 stopni Celsjusza, a odległość od gwiazdy macierzystej jest porównywalna z odległością od Słońca planet znajdujących się pomiędzy Ziemią a Jowiszem.

Odkryliśmy, że od 10 do 20% gwiazd z czterech najmłodszych grup posiada pył w zakresie 24 mikronów. Nie znaleźliśmy jednak gorącego pyłu wokół gwiazd starszych niż 300 milionów lat. Po prostu znika on w tej długości fali. Odpowiada to mniej więcej czasowi formowania się planet. Dane teoretyczne i meteorologiczne, którymi dysponujemy, każą nam przypuszczać, że Ziemia powstała w ciągu 10-50 milionów lat od czasu, gdy mniejsze ciała zaczęły się zderzać ze sobą – mówi Meyer.

Odkrycie zespołu Meyera potwierdzają naukowcy z Smithsonian Astrophysical Observatory i University od Arizona, którzy przeprowadzali podobne badania. Ponadto Scott Kenyon i Ben Bromley już wcześniej opracowali teoretyczny model formowania się planet. Dobrze pasuje on do odkryć zespołu Meyera. Nasza praca sugeruje, że gorący pył, który wykryli Meyer i jego koledzy, to naturalny objaw formowania się skalistych planet. Przewidzieliśmy też, że wokół młodszych gwiazd pył będzie wykrywany w wyższych długościach i tak też się stało – mówi Kenyon.

Meyer zauważa, że nie można jednoznacznie określić liczby gwiazd, wokół których mogą powstawać kamieniste planety, gdyż zdobyte przez jego zespół informacje można różnie interpretować. Wedle interpretacji pesymistycznej, skaliste planety formują się wokół 20% gwiazd podobnych do Słońca. Według optymistycznej – proces ten zachodzi wokół 62% gwiazd.

Astronomów ucieszyło odkrycie Meyera. W przyszłym roku NASA rozpocznie misję Kepler. W jej ramach będzie można wykrywać planety w momencie przechodzenia pomiędzy Ziemią a ich macierzystą gwiazdą. Z kolei w 2016 roku pracę rozpocznie Giant Magellan Telescope (GMT). Phil Hinz, pionier w dziedzinie wykorzystania optyki adaptywnej w astronomii, mówi, że jeśli rzeczywiście skalistych planet jest tak wiele, to być może uda się którąś sfotografować.

Michael Meyer sklista planeta Słońce gwiazda