Peaaegu kõik seni avastatud ekstrasolaarsed planeedid on olnud tohutud, Jupiteri suurused ja kõrgemad. Küsimus on järgmine: kas väiksemad Maa-suurused planeedid võiksid kesta samades tähesüsteemides? Teadlased lõid simulatsiooni, kus pisikesed planeedid pandi samasse süsteemi kui suuremad planeedid, et näha, kas nad suudavad koguda piisavalt materjali, et saada sama suureks kui Maa. Nad leidsid, et üks läheduses asuv süsteem - 55 Cancri - võis moodustada maismaaplaneedid, kus asustatavas tsoonis oleks palju vett.
Meie päikesest erinevatel tähtedel tiirlevate hiiglaslike planeetide pidev avastus on süvendanud spekulatsioone, et läheduses asuvates planeedisüsteemides võiksid olla Maa-tüüpi maailmad, mis suudavad elu säilitada. Nüüd uurijad, kes käitavad arvutisimulatsioone nelja lähedal asuva süsteemi jaoks, mis sisaldavad Jupiteri suuruseid hiiglaslikke planeete, on leidnud ühe, mis võinuks moodustada Maa-taolise planeedi, millel oleksid elu toetamiseks sobivad tingimused.
Teises süsteemis on tõenäoliselt Marsi suurusega või väiksemate kiviste kehade vöö. Kahel teisel, mudelid näitavad, pole Maa-suuruse planeedi moodustamiseks sobivaid tingimusi. Iga süsteem asub Maast 250 valgusaasta kaugusel (valgusaasta on umbes 5,88 triljonit miili). Astronoomid on juba leidnud tõendeid selle kohta, et igas süsteemis on vähemalt kaks Jupiteri massiga hiiglaslikku planeeti, mis on rännanud oma tähtede lähedale, võib-olla sama lähedale kui elavhõbe on päikesele.
Kõigi nelja süsteemi jaoks viisid teadlased läbi 10 arvutipõhist simulatsiooni, mis paigutasid süsteemi väikesed planeetide embrüod või protoplaneedid, et näha, kas nad suudavad koguda rohkem materjali ja moodustada Maa suuruselt tõelise planeedi. Iga simulatsioon eeldas planeedisüsteemis samu tingimusi, välja arvatud see, et iga protoplaneedi positsiooni ja massi pisut muudeti, ütles Colorado ülikooli järeldoktor Sean Raymond, kes osales töös ajal, mil ta oli astronoomia doktorant Washingtoni ülikool.
Raymond on juunis ajakirjas Astrophysical Journal avaldatud uurimistööd kirjeldava raamatu juhtiv autor. Kaasautorid on Arizona ülikooli järeldoktor Rory Barnes, kes osales töös ka UW astronoomia doktorandina, ja Nathan Kaib, UW astronoomia doktorant. Tööd rahastasid Riiklik Aeronautika- ja Kosmosevalitsus, NASA Astrobioloogia Instituut ja Riiklik Teadusfond.
"Põnev on see, et meie mudelid näitavad elamiskõlblikku planeeti - planeeti, mille mass, temperatuur ja veesisaldus on Maaga sarnane, võinuks moodustuda ühes esimestest tuvastatud ekstrasolaarses mitmeplaanilises süsteemis," ütles Barnes.
Värsked uuringud näitavad, et paljudel teadaolevatel ekstrasolaarsete planeedisüsteemide piirkonnad on piisavalt stabiilsed, et toetada planeete alates Maa massist kuni Saturni massini. UW mudelid muutsid planeetide moodustumist süsteemides nimega 55 Cancri, HD 38529, HD 37124 ja HD 74156. Teadlased eeldasid, et süsteemid on valmis ja nende hiiglaslike planeetide orbiidid on hästi paika pandud. Nad eeldasid ka tingimusi, mis võivad võimaldada moodustada väikeseid kehakesi, mis võivad areneda kivisteks, Maa-sarnasteks planeetideks.
Mudelites asetasid teadlased Kuu suurusega planeedi embrüod hiiglaslike planeetide vahele ja lasksid neil areneda 100 miljonit aastat. Nende eeldustega leidsid nad, et 55 kantrisse on hõlpsasti moodustunud maismaaplaneedid, mõnikord süsteemi veetavas tsoonis on palju vett ja orbiite. Nad leidsid, et HD 38529 toetab tõenäoliselt asteroidivööd ja Marsi suuruseid või väiksemaid keha, kuid mitte ühtegi märkimisväärset maapealset planeeti. HD 37124 ja HD 74156 ei moodustu planeete.
"Mis mind kõige rohkem üllatas, oli näha süsteemi, mis moodustas ainult Marsi suurused või väiksemad planeedid," sõnas Raymond. "Kõik, mis kasvas liiga suureks, oleks ebastabiilne, nii et kogunes palju väiksemaid protoplaneete, mis võivad olla Maa kümnendiku suurused"
Kaibi sõnul oli märkimisväärne, et mudelid näitasid, et tingimused võivad püsida piisavalt stabiilsed 100 miljoni aasta jooksul, nii et planeedilisel embrüol oleks võimalus koguda rohkem ainet ja areneda Kuu või Marsi suuruseks kehaks. "Meie varases süsteemis nägi see tõenäoliselt välja meie sisemine päikesesüsteem koos sadade kehaga, mis olid nii suured," ütles ta
Ekstrasolaarseid planeete on viimastel aastatel avastatud üha sagedamini, kuna tehnikad tuvastavad hiiglaslikke planeete nende algtähtedele gravitatsiooni mõjul. Ei ole kindel, kuidas hiidplaneedid arenevad, kuid arvatakse, et need moodustuvad oma peremeestähtedest kaugel ja rändavad seejärel sissepoole, surudes läbi nende moodustatud gaasiketaste. Kui ränne toimub süsteemi väljatöötamise hilises etapis, võivad hiidplaneedid hävitada enamuse Maa-sarnaste planeetide ehitamiseks vajalikest materjalidest, ütles Raymond. Ta märkis, et kuigi hiiglaslike planeetide olemasolu on üsna hästi tõestatud, on mõni aeg möödas, kui on võimalik teiste tähtede ümber tuvastada palju väiksemaid Maasuuruseid planeete.
Veel ühe hiljutise paberi jaoks korraldas Raymond enam kui 450 arvutisimulatsiooni, et kaardistada hiiglaslikud planeedi orbiidid, mis võimaldavad moodustada Maa-suguseid planeete. Kui hiiglaslik planeet on liiga lähedal, takistab see kivise materjali sattumist Maa suurusele planeedile. See uuring näitas, et ainult umbes 5 protsendil teadaolevatest hiidplaneetide süsteemidest on tõenäoliselt Maa-sarnased planeedid. Kuid Saturni ja Jupiteri suuruste planeetide tuvastamiseks vajalike pikkade vaatlusaegade ja tundlike seadmete tõttu võib selles galaktikas olla palju planeedisüsteeme, nagu meie oma, ütles ta.
Algne allikas: UW pressiteade
