gov-civil-vilareal.ptKas planeet üheksas on olemas? Võõras maailm 300 valgusaasta kaugusel annab lootust
>Imelik on mõelda, et üle 3 -aastane eksoplaneet kvadriljon kilomeetrite kaugusel võib kaudselt toetada üheksanda planeedi olemasolu sügaval meie enda päikesesüsteemi välisosades, kuid siin me oleme. HD 106906b on kindlasti veider , kuid asjaolu, et see on üldse olemas, tähendab, et meie enda süsteemis võib midagi sellist olla.
HD 106906 on a binaarsüsteem , kaks tähte, mis on umbes 1,3-kordne Päikese mass, tiirlevad üksteise ümber 49-päevasel orbiidil. Nad asuvad Maast umbes 340 valgusaasta kaugusel ja on noored, vaid umbes 15 miljonit aastat vanad (4,6 miljardi juures on meie Päike 300 korda vanem). Tegelikult nii noor, et neid ümbritseb siiani planeetide valmistamise materjalist prahi ketas, mis on jäänud tähtede sünnist. Ketta lüngad näitavad, et tähtedest tiirlevad umbes 7,5 miljardi kilomeetri kaugusel võivad olla planeedid, muutes selle süsteemi umbes kaks korda laiemaks kui meie oma.
Aga. Aastal 2014 teatasid astronoomid, et leidsid planeedi, mis tiirleb ümber tähtede otsene pildistamine : Sõna otseses mõttes näete seda süsteemi pildil. Selle nimega HD 106906b on see 11 -kordse Jupiteri massiga lihakas ja asub praegu umbes 110 miljardi kilomeetri kaugusel tähtedest.
Töödeldud Hubble'i kujutis kahendtähest HD 106906 (seda varjutava maski taga; tähistatud täheikoonidega) ja selle planeedist HD 106906b, näidates üht võimalikku orbiiti. Tähtede ümber asümmeetriline ketas ulatub kõige paremini keskele paremasse ülanurka; vasak pool on lühem ja paksem. Näidatud on Neptuuni orbiidi suurus ja 500 ühikut = 75 miljardit km. Krediit: NASA, ESA, M. Nguyen (California ülikool, Berkeley), R. De Rosa (Euroopa lõunaobservatoorium) ja P. Kalas (California ülikool, Berkeley ja SETI instituut)
See on väga pikk tee; 25 korda kaugemal kui Neptuun tiirleb ümber Päikese! Vähe sellest, piltidelt on selgelt näha, et selle positsioon on mitte joondage kettaga, mis on väga imelik. Kui see tiirles teiste planeetidega samal tasapinnal, peaks kettalt välja joone pikendamine osutama planeedile. Seda ei tehta, seega tuleb selle orbiiti oluliselt kallutada.
Nüüd, kasutades Hubble'i kosmoseteleskoobi vaatlusi, mis hõlmavad 14 aastat, astronoomid on näinud planeeti füüsiliselt liikumas , mis võimaldab neil saada hinnangu oma orbiidile. Ja jah, see on imelik.
päike on ka täheraamat
Tundub, et planeet on liikunud 32 millisekundi nurga all*2004. ja 2017. aastal tehtud piltide vahel. See on väike summa, mis võrdub USA kvartali näiva suurusega 2000 kilomeetri kauguselt! Mul on mulje, et nad suutsid seda mõõta. Siiski tähendab see, et planeet on mööda oma orbiiti läbinud umbes 500 miljonit kilomeetrit.
Hubble'i kujutis, mis näitab planeedi HD 106906b potentsiaalseid orbiite (valged ellipsid), mis on arvutatud selle liikumismudelite abil (vaadatuna aastatel 2004–2017). Pange tähele, kui sisemine ketas sellel pildil asümmeetriline välja näeb. Krediit: Nguyen jt.
Nad leidsid, et orbiit on väga elliptiline, viies planeedi 70 miljardi km kaugusele ja 180 miljardi kaugusele. Orbitaalperiood (planeedi „aasta”) on umbes 15 000 aastat ja see on tõepoolest selle sisemise ketta orbiidist kallutatud üle 50 °.
Tegelikult võib see seletada ketta veidrusi. Tähtede ühel küljel on see õhuke ja ulatub üsna kaugele, kuid teisel pool on see paksem ja lõigatakse tähest palju lähemal. Planeet ise võiks seda seletada; kui ta tiirleb üks kord orbiidi kohta tähtedele lähemale, võib see kettale gravitatsiooniliselt tõmmata, lühendades seda ja muutes selle kuju.
Kunstiteos, millel on kujutatud super-Jupiteri eksoplaneet HD 106906 b, mis tiirleb üle kahe miljardi kilomeetri kaugusel oma binaartähest. Planeeti moodustava materjali ketas ümbritseb tähti, mis näitab nende noort vanust. Krediit: ESA / Hubble, M. teraviljanoad
See osa on väga lahe: see asub selle ketta välisküljel, kus tekivad suured jäised kehad, mida me nimetame Trans-Neptuuni objektideks (või TNO-deks) meie enda päikesesüsteemis. Need ulatuvad väikestest objektidest kuni Pluuto suurusteni, mille läbimõõt on paar tuhat kilomeetrit.
Eeldame, et väga kauged TNO -d tuleks hajutada igale poole, orbiidid peaksid olema juhuslikult kallutatud. Aastate jooksul on astronoomid aga avastanud, et paljude nende orbiidid on joondatud viisil, mida te ei oota juhuslikult, kuid oodake, kas Neptuunist mööda tiirleb tohutu planeet, mis tõmbab neid ja muudab nende orbiiti. See planeet on teoreetiliselt eksisteerinud, kuid seda pole veel märgatud, nii et praegu nimetame seda üheksandaks planeediks.
Võimaliku planeedi kunstiteos kaugel, kaugel. Krediit: Caltech/R. Vigastus (IPAC)
Siiani on vaidlusi selle üle, kas planeet Nine on olemas või mitte, kuid HD 106906b annab selle olemasolule kinnitust. Eksoplaneedi orbiidi suurus, kuju ja kalle on kõik sarnased planeedi Üheksa jaoks teoreetilisele ning asjaolu, et HD 106906 ketas on kärbitud, näitab, et see suudab väga hästi ka TNO orbiite uuesti joondada.
Küsimus jääb, kuidas see nii veidrale orbiidile jõudis? HD 106906b orbiiti uurivad astronoomid oletavad, et see moodustus tähtedele palju lähemale. Tähti ümbritsev ketas tõmbab planeeti omamoodi, varastades sealt orbiidienergiat, nii et see oleks langenud tähtede poole (me nimetame seda orbitaalne ränne ja arvate, et see on tavaline, esinevad igas moodustavas planeedisüsteemis). Kui see jõudis binaarsetele tähtedele piisavalt lähedale, võis nende muutuv gravitatsioon (üksteise ümber tiirlevate tähtede tõttu) lennata selle väga elliptilisele orbiidile. Siis oleks planeedil vedav mööduv täht võinud orbiidi stabiliseerida, hoides selle sisemisest süsteemist hästi eemal.
HD106906b orbitaalse arengu võimalik stsenaarium. See moodustus binaarsete tähtede lähedale (vasakul), kuid lohistage kettaga, kui see oli piisavalt lähedal, nii et tähtede gravitatsioon paiskas selle eemale (keskel). Mööduv täht tõmbas seda, stabiliseerides selle orbiiti (paremal). Krediit: NASA, ESA ja L. Hustak (STScI)
kuidas panna ta sind jälitama
Kui planeet Nine on olemas, on raske öelda, kuidas see orbiidile jõudis, kuid see oleks võinud olla sarnasel viisil. Kui see oleks Jupiterile lähemale jõudnud, oleks suurem planeet selle minema visanud ja jälle oleks mööduv täht selle stabiliseerinud. Pole selge, kas see on nii või mitte - loomulikult peame kõigepealt planeedi leidma -, kuid see on usutav. Ja see võis juhtuda päikesesüsteemi ajaloos väga varakult, kuna HD 106906b on vaid 15 miljonit aastat vana.
Kõik see ütleb meile, et universum on üsna kummaline koht ning piisavalt ehitusmaterjali ja aega arvestades võivad ebatavalisena tunduvad asjad tegelikult olla tavalised. Ma leian, et see pole mitte ainult lohutav, vaid ka virgutav : Mis veel ootab avastamist, midagi, millele me pole veel mõelnud, sest Universumil on rohkem kujutlusvõimet kui meil?
*1 millisekund on 1/1000thkaaresekundist, mis on ise 1/3600thkraadiga.
