מה בדיוק היא מערכת סולארית "רגילה"? אם חשבנו שיש לנו רעיון בעבר, אנחנו בהחלט לא עושים זאת. ומחקר חדש שהובילו על ידי אסטרונומים מאוניברסיטת קיימברידג 'חיזק עובדה זו. המחקר החדש מצא ארבעה כוכבי לכת ענקיים בגז, דומים ליופיטר וסטורן שלנו, המקיפים כוכב צעיר מאוד בשם CI Tau. ולאחד מכוכבי הלכת יש מסלול קיצוני שלוקח אותו רחוק יותר מאלף פעמים מהכוכב מאשר מכוכב הלכת הפנימי ביותר.
CI טאאו נמצא במרחק של כ -500 שנות אור בחלק פעיל מאוד מהגלקסיה המכונה "משתלה מהממת". בגיל שנתיים בלבד, CI טאו הוא תינוק בלבד במונחים מהממים. השמש שלנו בת כ -5 מיליארד שנים ויש לה עוד 5 מיליארד ללכת, לתת או לקחת. אז CI טאו צעיר מכדי שיהיה לו את סוג ענקיות הגז שיש לו. או כך לפחות חשבנו.
המודל הטוב ביותר שלנו להיווצרות מערכת סולארית נקרא ההשערה הערפילית והולך למשהו כזה: ענן מסתחרר של גז ואבק צומח וצובר צפיפות עד שהוא מתמוטט לכוכב והאיחוי מתחיל. סביב הכוכב החדש הזה שנוצר, כל השאר הגז והאבק מתערבלים כדיסק פרוטו-פלנטרי. עם הזמן העניין הזה מתגבר ויוצר כוכבי לכת אחרים, ירחים ואסטרואידים, ואין עוד דיסק פרוטפלנטרי. זה תיאור קצר מאוד של העניינים.
אך נראה כי תהליך זה של היווצרות כוכב לכת לוקח זמן רב, הרבה יותר משני מיליון שנה. כוכב כמו השמש שלנו יכול להיווצר כמיליון שנה, אבל לכוכבי לכת גז נמשכים בין 10 ל 100 מיליון שנה, ולפלנטות יבשתיות לוקח יותר זמן.
כוכבי לכת מסתאיים של שבתאי אמורים להיווצר על ידי צבירת תחילה ליבת מוצקה ואז משיכת שכבת גז מלמעלה, אך תהליכים אלה אמורים להיות איטיים מאוד במרחקים גדולים מהכוכב. רוב הדגמים יתאמצו לייצר כוכבי לכת מהמסה הזו במרחק זה. " - המחקר הראשי של המחקר, פרופסור קאתי קלארק, המכון לאסטרונומיה באוניברסיטת קיימברידג '.
זו לא הפעם הראשונה ש- CI Tau תופס את עין האסטרונומים. בשנת 2016 גילו אסטרונומים ג'ופיטר לוהט המקיף את הכוכב. זה הפך אותו לכוכב הראשון בגילו הצעיר שהיה לאחד מענקיות הגז החמות והמרוחות האלה. צדק חם הוא ענק גז באותו טווח המוני כמו יופיטר שלנו, אבל כזה שמקיף כל כך קרוב לכוכב שלו שהוא חם מאוד. צדק חם הוא תמוה מכיוון שאיננו מבינים כיצד הם יכולים ליצור 'במקום', או קרוב כל כך לכוכב. אסטרונומים חושבים שכוכבי לכת מסוג זה נוצרים הרחק מהכוכב ונודדים פנימה. איך זה יכול היה לקרות בעוד 2 מיליון שנה?
במחקר חדש זה, צוות חוקרים בראשות אוניברסיטת קיימברידג 'הפנו שוב את מבטם ל- CI Tau. הם השתמשו במערך אטקמה גדול מילימטר / תת מילימטר (ALMA) כדי לחפש במערכת ה- CI Tau אחים ליופיטר הלוהט. מה שהם מצאו רק הגביר את תעלומת המערכת. הם גילו 3 ענקי גז אחרים המקיפים את הכוכב, ואחד מהם עוקב אחר מסלול מרוחק אלף פעמים רחוק יותר מהכוכב מאשר מכוכב הלכת הפנימי ביותר, הצדק החם שהוזכר לעיל. על פי העיתון, זהו "... ההרכב המסיבי ביותר של כוכבי לכת Exo שהתגלה אי פעם בגיל זה." אז מה המשמעות של כל זה?
"נכון לעכשיו אי אפשר לומר אם הארכיטקטורה הפלנטרית הקיצונית שנראתה ב- CI Tau נפוצה במערכות יופיטר חמות ..." - פרופסור קאתי קלארק, המכון לאסטרונומיה באוניברסיטת קיימברידג '.
לעת עתה, איננו בטוחים. בערך 1% מהכוכבים מארחים צדקנים חמים, אך מרבית הצדקנים החמים הידועים מבוגרים ממאות פעמים בטאו. מכיוון שעד כמה שידוע, כוכבי לכת לא יכולים להיווצר לפני הכוכב, כיצד אסטרונומים יכולים להסביר מה קרה במערכת זו?
"נכון לעכשיו אי אפשר לומר אם הארכיטקטורה הפלנטרית הקיצונית שנראתה ב- CI Tau שכיחה במערכות יופיטר חמות מכיוון שהדרך בה התגלו כוכבי לכת אחים - באמצעות השפעתם על הדיסק הפרוטו-פלנרי - לא הייתה עובדת במערכות ישנות שכבר אין להם "דיסק פרוטופלאטרי", אמרה פרופסור קאתי קלארק מהמכון לאסטרונומיה של קיימברידג ', הסופרת הראשונה של המחקר.
יש כאן מספיק שאלות כדי להעסיק צוות אסטרונומים בכל הקריירה שלהם. לטענת החוקרים, לא ברור איזה תפקיד, אם בכלל, כוכבי לכת האחים שיחקו בכדי להכניס את הכוכב הפנימי למסלולו הקרוב ביותר. כמו כן, לא ברור אם כל מנגנון שעשוי להיות במערכת הזו הוא אותו מנגנון שעושה צדקנים חמים בכלל. ותעלומה נוספת היא כיצד נוצרו כלל שני כוכבי הלכת החיצוניים.
קלארק הוסיפה כי "דגמי היווצרות כדור הארץ נוטים להתמקד בכך שהם מסוגלים ליצור את סוגי כוכבי הלכת שנצפו כבר, כך שגילויים חדשים לא בהכרח מתאימים לדגמים." כוכבי לכת מסתאיים של שבתאי אמורים להיווצר על ידי צבירת תחילה ליבת מוצקה ואז משיכת שכבת גז מלמעלה, אך תהליכים אלה אמורים להיות איטיים מאוד במרחקים גדולים מהכוכב. רוב הדגמים יתאמצו לייצר כוכבי לכת מהמסה הזו במרחק זה. "
זה כמובן מה שהופך את המדע למושך ויעיל כל כך. אסטרונומים מתבוננים במשהו ויוצרים מודל שיסביר זאת. ואז הם ממשיכים להתבונן, וכמה תגליות מחזקות את המודל, בעוד שחלק מאתגרים אותו. כך שהמודל מתעדכן ולאורך זמן מייצג באופן מציאותי מדגם גדול יותר וגדול של תצפיות.
אסטרונומים ימשיכו ללמוד מערכת זו כדי לנסות לפתור כמה מהתעלומות הללו. ALMA חוללה מהפכה בחקר הדיסקים הפרוט-פלנטריים, ועבודה עתידית ללא ספק תישען שוב על ALMA. יש לו את הכוח לדמיין כוכבי לכת שנוצרים בתוך דיסקים פרוט-פלנטריים, שהם מקומות עמומים ומוארים שקשה מאוד להבחין בהם.
היו מוכנים להיות מופתעים ממה ש- ALMA רואה. שוב.
- הודעה לעיתונות מאוניברסיטת קיימברידג ': "כוכבי לכת ענקיים סביב כוכב צעיר מעלים שאלות לגבי צורת כוכבי הלכת"
- עבודת מחקר: "הדמיה של מילימטר ברזולוציה גבוהה של הדיסק הפרוטופלאטרי של טאו CI: אנסמבל מסיבי של פרוטופלאטים מ- 0.1 ל- 100 au"
- הודעה לעיתונות מאוניברסיטת רייס: "אסטרונומים מוצאים כוכב ענק סביב כוכב צעיר מאוד"
- עמוד ויקיפדיה: השערה של ערפיליות
