Viimastel aastatel pole punaste kääbustähtede ümber tiirlevate päikesepoolsete planeetide avastustest puudust olnud. Ainuüksi 2016. ja 2017. aastal teatasid astronoomid maapealse (st kivise) planeedi avastamisest Proxima Centauri (Proxima b) ümbruses, seitsme planeedi süsteemist, mis tiirleb ümber TRAPPIST-1, ja supermaast, mis tiirleb ümber LHS 1140 (LHS 1140b) läheduses asuvate tähtede ) ja GJ 625 (GJ 625b).
Mis võiks olla viimane avastus, teatasid Texase Arlingtoni ülikooli (UTA) füüsikud hiljuti võimalusest avastada Maa-sarnane planeet, mis tiirleb ümber Gliese 832 - punase kääbustähe, mis asub kõigest 16 valgusaasta kaugusel. Varem tuvastasid astronoomid kahte Gliese 832. i ümber tiirlevat eksoplaneeti. Kuid pärast arvutusseeria läbiviimist osutas UTA meeskond, et tähe ümber võib tiirutada veel üks Maa-sarnane planeet.
Nende tulemusi üksikasjalikult kirjeldav uuring pealkirjaga „Maakera tõenäolise planeedi dünaamika süsteemis GJ 832“ ilmus hiljuti Astrofüüsikaline ajakiri.UTA füüsikauurija, õppejõu ja laboratooriumi juhendaja dr Suman Satyali juhtimisel püüdis meeskond numbrilise ja üksikasjaliku faasiruumi analüüsi abil uurida Gliese 832 ümbruses olevate planeetide orbiitide stabiilsust.
Nagu märgitud, oli Gliese 832 ümbrusest varem avastatud veel kaks eksoplaneeti, sealhulgas Jupiteri-sarnane gaasihiiglane (Gliese 832b) 2008. aastal ja super Maa (Gliese 832c) 2014. aastal. Paljuski ei suutnud need planeedid ole teistmoodi. Lisaks nende massierinevusele varieeruvad nad orbiidide osas suuresti - Gliese 832b tiirleb umbes 0,16 AU kaugusel ja Gliese 832c tiirleb 3–3,8 AU kaugusel.
Seetõttu püüdis UTA meeskond kindlaks teha, kas nende vahel on võib-olla mõni kolmas stabiilse orbiidiga planeet. Sel eesmärgil viisid nad numbrilisi simulatsioone tähe ümber elliptiliste orbiitidega kolme ja nelja keha planeedisüsteemi jaoks. Need simulatsioonid võtsid arvesse suurt hulka algtingimusi, mis võimaldasid esindada planeedi orbiitide kõiki võimalikke olekuid (ehk faas-kosmose simulatsiooni).
Seejärel hõlmasid nad Gliese 832 radiaalkiiruse mõõtmisi, mis arvestasid neid 1–15 Maa massiga planeetide olemasolu põhjal. Tuleks märkida, et radiaalse kiiruse (RV) meetod määrab tähe ümber planeetide olemasolu, tuginedes tähe kiiruse muutustele. Teisisõnu, tähe liikumine edasi-tagasi näitab, et seda mõjutab planeedisüsteemi olemasolu.
Tähe RV-signaali simuleerimine hüpoteetilise planeedisüsteemi abil võimaldas ka UTA meeskonnal piirata keskmisi vahemaid, mille kaugusel need planeedid tähe ümber tiirlevad (teise nimega nende poolsuured teljed), ja nende ülemisi massipiire. Lõpuks andsid nende tulemused tugevaid viiteid kolmanda planeedi olemasolule. Nagu dr Satyal UTA pressiteates selgitas:
“Kasutasime süsteemis ka teadaolevate ja Maa-sarnaste planeetide sünteetiliste radiaalkiiruse kõverate genereerimiseks orbitaalparameetrite ajalise arenguga integreeritud andmeid. Saime mitu radiaalse kiiruse kõverat masside ja vahemaade muutmiseks, mis näitavad võimalikku uut keskmist planeeti. ”
Nende arvutuste põhjal oleks Gliese 832 süsteemi võimalik planeet vahemikus 1 kuni 15 Maa massi ja tiirleks tähe kaugusel vahemikus 0,25 kuni 2,0 AU. Samuti otsustasid nad, et sellel on tõenäoliselt umbes miljard aastat stabiilne orbiit. Satjalisus osutas, et kõik Gliese 832 süsteemist tulevad märgid viitavad sellele, et on olemas kolmas planeet.
"Selle võimaliku planeedi olemasolu toetavad süsteemi pikaajaline orbitaalne stabiilsus, orbitaalidünaamika ja sünteetilise kiiruse signaali analüüs," ütles ta. "Samal ajal on Gliese 832 süsteemis võimalike uute planeetide olemasolu kinnitamiseks endiselt vaja märkimisväärselt palju kiiruse kiiruse vaatlusi, transiidimeetodi uuringuid ja otsest pildistamist."
Ka UTA füüsika õppetooli juhataja Alexander Weiss kiitis saavutust, öeldes:
„See on oluline läbimurre, mis näitab potentsiaalse uue planeedi, mis tiirleb ümber meie enda lähedase tähe, võimalikku olemasolu. See, et dr Satyal suutis demonstreerida, et planeet suudab punase kääbuse asustatavas tsoonis säilitada stabiilset orbiiti enam kui miljard aastat, on äärmiselt muljetavaldav ja näitab meie osakonna astrofüüsikarühma maailmatasemel võimeid. "
Veel üks huvitav visand on see, et selle planeedi orbiit paigutaks selle Gliese 832 asustamistsoonist kaugemale või vahetult selle piirkonda. Kui Super-Earth Gliese 832c on ekstsentriline orbiit, mis asetab selle selle tsooni siseserva, siis see kolmas planeet asetseb oma välimise serva lähima serva all. Selles mõttes võiksid Gliese 832 kaks Super-Maad olla oma olemuselt Veenuse- ja Marsi-sarnased.
Vaadates tulevikku, otsivad dr Satyal ja tema kolleegid loomulikult selle planeedi olemasolu ja ka teised asutused viivad läbi sarnaseid uuringuid. See tähesüsteem on veel üks, millele lähiaastatel tehakse kindlasti täiendavaid uuringuid, tõenäoliselt järgmise põlvkonna kosmoseteleskoopidest, nagu näiteks James Webbi kosmoseteleskoop.
