Sciencemag.cz
Doporučujeme
Sluneční soustavu by šlo v zásadě popsat tak, že u hvězdy se nacházejí menší (méně hmotné) kamenné planety a dále od ní plynní obři. To můžeme podle nových studií pokládat za jednu z typických variant systémů i v případě exoplanet. (Poznámka: I když samozřejmě říct, že planety ve Sluneční soustavě jsou uspořádány podle velikosti, je hodně zjednodušené…)
Druhá verze je opačná, hmotnější planety u hvězdy.
Třetí verze je uspořádání chaotické.
A konečně čtvrté uspořádání odpovídá systému planet zhruba stejné velikosti.
Tisková zpráva University of Bern zmiňuje v této souvislosti hned tři studie, na nichž se podíleli vědci z této instituce.
Dlouho to vypadalo (alespoň podle dat z dalekohledu Kepler), že nejčastější je právě čtvrtý typ planetárních systémů s planetami zhruba stejně velkými. Moc jisti si tím ale vědci samozřejmě nebyli, protože z exoplanet detekujeme pouze určitý výsek daný našimi pozorovacími metodami – takže se nejedná o náhodný/reprezentativní vzorek.
Lokesh Mishra, Yann Alibert a jejich kolegové (týmy autorů jsou z University of Bern, University of Geneva a NCCR PlanetS) nyní navíc uvádějí, že rozvržení do 4 základních kategorií zřejmě platí i pro další vlastnosti exoplanet v daném systému (třeba poloměr, tam to vzhledem k jeho souvislosti s hmotností příliš nepřekvapuje, ale i pro takové charakteristiky, jako je hustota nebo podíl vody).
Ihned se pak nabízejí otázky, která ze 4 architektur je nejběžnější, jaké faktory rozhodnou o typu architektury a jaké naopak roli moc nehrají. Nejběžnější má být podle všeho architektura typu „hrášky v lusku“ (vše podobné), do které spadá 8 z 10 systémů exoplanet známých u hvězd viditelných na noční obloze. I proto to tak vypadalo už podle prvních dat z dalekohledu Kepler. Naopak systémy uspořádané jako Sluneční soustava mají být nejvzácnější.
Co se týče hlavních příčin řídících rozdělení exoplanetárních systémů, roli hraje zřejmě jak hmotnost původního protoplanetárního disku prachu a plynu, tak i množství těžkých prvků v příslušné hvězdě. „Z poměrně malých, málo hmotných disků a hvězd s malým množstvím těžkých prvků vznikají ‚podobné‘ planetární systémy. Velké, hmotné disky s mnoha těžkými prvky ve hvězdě dávají vzniknout systémům uspořádaným tím či oním způsobem. Ze středně velkých disků vznikají smíšené systémy,“ uvádí L. Mishra. Konečnou podobu systému pak samozřejmě ovlivňují srážky a dynamické interakce mezi planetami, které mohou vést i k jejich rozsáhlým migracím. (Těžkými prvky se v tomto kontextu obvykle myslí vše mimo vodík a helium.)
Celý model je zajímavý tím, že dává do souvislosti počáteční podmínky a výsledný stav systému. Na tomto základě lze tedy provádět (statisticky) testovatelné předpovědi a ověřovat, nakolik budou odpovídat realitě.
Lokesh Mishra et al, Framework for the architecture of exoplanetary systems. I. Four classes of planetary system architecture, Astronomy & Astrophysics (2023). DOI: 10.1051/0004-6361/202243751
Lokesh Mishra et al, Framework for the architecture of exoplanetary systems. II. Nature versus nurture: Emergent formation pathways of architecture classes, Astronomy & Astrophysics (2023). DOI: 10.1051/0004-6361/202244705
Luca Maltagliati, Finding order in planetary architectures, Nature Astronomy (2023). DOI: 10.1038/s41550-023-01895-0
Zdroj: University of Bern / Phys.org
Poznámka PH: Ty další charakteristiky typu podílu vody mi na tom moc nesedí. (Chápu snad dobře, že příslušné „uspořádání“ má být stejné pro všechny zmiňované vlastnosti?) Těžko si představit, že by planety bližší ke hvězdě měly větší podíl vody než ty vzdálenější…?
A i jinak, u Sluneční soustavy lze odlišit kamenné planety a zbytek, ale dál už žádné uspořádání podle velikosti moc nesedí? Nicméně, výše uvedené studie vyšly v recenzovaných časopisech, co k tomu laik může říct…
