ExoplaneteAstronomii folosind telescopul spaţial Hubble al NASA au găsit dovezi convingătoare ale formării unei planete la 7,5 miliarde de mile depărtare de steaua sa, o constatare care poate contesta teoriile actuale privind formarea planetelor.

 

 

 

O echipă de cercetători a descoperit dovezi ca o planetă extrasolară poate să se formeze destul de departe de steaua sa, la aproximativ de două ori distanţa dintre Pluto şi Soarele nostru. Planeta se află în interiorul unui disc de praf, gazos, din jurul stelei TW Hydrae care este o stea pitică roşie având numai aproximativ 55% din masa Soarelui. Descoperirea se adaugă celor aparţinând sistemelor planetare din Calea Lactee. Studiul este publicat în Astrophysical Journal.

Exoplaneta

Această grafică arată un spaţiu gol în discul protoplanetar de praf şi gaz din jurul stelei pitice roşii din apropierea stelei TW Hydrae, care se află la 176 de ani-lumină depărtare, în constelaţia Hidra, numită uneori şi Şarpele de mare. Prezenţa acestei zone libere este cel mai bine explicată ca urmare a efectelor unei planete nevăzute, în creştere, care zdrobeşte gravitaţional materialele din disc şi îşi formează un culoar în acesta, similar unui plug de zăpadă. În imaginea din stânga, astronomii au folosit un dispozitiv de obturare de pe telescopul spaţial Hubble din apropierea camerei în infraroşu şi a spectrometrului multi-obiect pentru a bloca lumina strălucitoare a stelei astfel încât structura discului a putut fi văzută. Observaţiile telescopului Hubble ne dezvăluie că zona liberă are o lăţime de 1,9 miliarde mile şi nu este complet curăţată. Imaginea din dreapta arată poziţia zonei libere faţă de stea. Observaţiile telescopului Hubble au fost luate pe 17 iunie 2005. Credit: NASA, ESA, J. Debes (STScI), H. Jang-Condell (University of Wyoming), A. Weinberger (Carnegie Institution of Washington), A. Roberge (Goddard Space Flight Center), G. Schneider (University of Arizona/Steward Observatory) şi A. Feild (STScI/AURA).

Din cele aproape 900 planete din afara sistemului nostru solar care au fost confirmate până în prezent, aceasta este prima observată la o distanţă atât de mare faţă de steaua sa. Presupusa planetă orbitează steaua roşie pitică TW Hydrae, aflată la 176 de ani-lumină distanţă de Terra, în constelaţia Hidra sau şarpele de mare, o zonă de observaţii obişnuită printre astronomi.

Hubble a detectat un spaţiu gol misterios într-un vast disc protoplanetar de gaz şi praf aflat în jurul stelei TW Hydrae. Acesta are o lăţime de 1,9 miliarde de mile, iar discul protoplanetar are un diametru de 41 de miliarde de mile.  Prezenţa acestui spaţiu gol a fost probabil cauzată de o planetă în formare, neobservată, care „mătură" gravitaţional materia din discul protoplanetar şi formează un culoar în acesta, similar unui plug de zăpadă.

Planeta este estimată a fi relativ mică, de 6 până la 28 de ori mai mare decât Pământul. Orbita sa largă presupune că aceasta se mişcă încet în jurul stelei sale gazdă. Dacă presupusa planetă ar orbita în sistemul nostru solar, ea s-ar afla la aproximativ de două ori distanţa lui Pluto faţă de Soare.

Se consideră că perioada de formare a planetelor este de ordinul zecilor de milioane de ani. Acumularea de materie este lentă, planeta în devenire preluând praf, roci şi gaze din discul protoplanetar. O planetă aflată la 7,5 miliarde de mile depărtare de steaua sa ar trebui să se formeze într-o perioadă de 200 de ori mai lungă decât cea necesară pentru a se forma planeta Jupiter, aflată la distanţa sa faţă de la Soare, datorită vitezei sale orbitale mult mai mici şi a deficitului de material din disc. Jupiter se află la 500 de milioane de mile depărtare de Soare şi s-a format în aproximativ 10 milioane de ani.

TW Hydrae are o vârstă de numai 8 milioane de ani, ceea ce o face o stea puţin probabilă pentru a găzdui o planetă, în conformitate cu această teorie. Nu a fost suficient timp pentru ca o planetă să crească prin acumularea lentă de materie. Complicând povestea mai departe, TW Hydrae are doar 55 la sută din masa Soarele nostru.

„Este atât de ciudat să vedem un sistem de acest fel," a spus John Debes din partea Space Telescope Science Institute din Baltimore. Debes conduce o echipă de cercetare care a identificat zona de formare a planetei în discul protoplanetar. „Aceasta este steaua având cea mai mică masă pentru care am observat un disc de formare planetar atât de depărtat, până în prezent."

O teorie alternativă privind formarea planetelor sugerează că o parte din discul protoplanetar devine gravitaţional instabil şi colapsează. În acest scenariu, o planetă s-ar putea forma mai repede, în doar câteva mii de ani.

„În cazul în care putem confirma că există o planetă acolo, putem lega caracteristicile sale de măsurătorile privind proprietăţile zonei în care aceasta se formează,", a declarat Debes. „Aceasta s-ar putea adăuga la teoriile privind formarea planetelor, sugerând modul cum se poate forma o planetă aflată la o distanţă foarte mare."

De asemenea, discul stelei TW Hydrae nu are particule mari de praf în regiunile sale exterioare. Observaţiile efectuate de Atacama Large Millimeter Array din Chile arată că particulele de praf de aproximativ dimensiunea unui bob de nisip nu sunt prezente mai departe de aproximativ 5,5 miliarde de mile de stea.

„De obicei, aveţi nevoie de pietricele înainte de a putea avea o planetă. Deci, dacă există o planetă şi nu există praf de dimensiuni mai mari decât un bob de nisip, aceasta ar fi o mare provocare pentru modelele tradiţionale privind formarea planetei", a spus Debes.

Echipa a folosit camera de fotografiat în infraroşu a telescopului Hubble şi spectrometrul multiobiect (NICMOS) pentru a observa steaua în lumina infraroşu apropiat. Cercetătorii au comparat apoi imaginile NICMOS cu datele din arhiva Hubble şi observaţiile optice şi spectroscopice ale spectrografului telescopului spaţial Hubble (ITS). Debes a declarat că cercetătorii observă zona de formare a planetei în toate lungimile de undă, ceea ce indică faptul că aceasta reprezintă un fapt real şi nu o iluzie cauzată de instrumentele de observare sau de lumina difuză.


Traducere de Podariu George Cristian după 2013-06-exoplanet-formation, cu acordul Phys.org.

Write comments...
symbols left.
You are a guest ( Sign Up ? )
or post as a guest
Loading comment... The comment will be refreshed after 00:00.

Be the first to comment.


Dacă găsești site-ul util, ne poți ajuta cu o DONAȚIE