Πως είναι ένα ηλιακό σύστημα, εκτός από το δικό μας;

Πως συμπεριφέρονται τα δισεκατομμύρια αστέρια και πλανήτες πέρα από το δικό μας ηλιακό σύστημα; Λειτουργούν όπως αυτά που γνωρίζουμε;
Ενώ δεν υπάρχουν διαφωτιστικές απαντήσεις στα παραπάνω ερωτήματα, οι τελευταίες παρατηρήσεις του διαστημικού τηλεσκόπιου Kepler της NASA, τριπλασίασαν τον...
αριθμό των υποψήφιων πλανητών σε 1235 πιθανολογώντας πολύ ενδιαφέρουσες αποκαλύψεις.
«Αρχίζουμε να βλέπουμε τι είναι εκεί έξω, τις ομάδες των πλανητών που υπάρχουν. Είναι πολύ ενδιαφέρον», είπε ο Gregory Laghlin από το University of California, Santa Cruz, που παρ’ όλο ότι δεν ανήκει στην ομάδα του Kepler μελετά τα στοιχεία πολύ προσεκτικά.
Όταν η NASA ανακοίνωσε τα νέα στοιχεία στις 2 Φεβρουαρίου, τα δημοσιεύματα του τύπου εστίασαν στην πιθανή ύπαρξη κατοικήσιμων πλανητών, και σε ένα πιθανό αστρικό σύστημα έξι πλανητών. Στο ετήσιο συνέδριο του American Association for the Advancement of Science (AAAS) στην Ουάσινγκτον, το ενδιαφέρον επικεντρώθηκε σε ένα πλανήτη που θα μπορούσε να είναι δίδυμος με τη Γη.
Το Kepler εξετάζει περίπου 150.000 αστέρια, τα περισσότερα από αυτά βρίσκονρται σε απόσταση 600 έως 3.000 έτη φωτός και ανιχνεύει πλανήτες που περνούν μπροστά από τα αστέρια-γονείς τους. Το τηλεσκόπιο είναι πολύ ευαίσθητο σε αυτά τα «περάσματα» που κάνουν να αστέρια να τρεμοπαίζουν, επιτρέποντας στο τηλεσκόπιο να «βλέπει» πλανήτες στο μέγεθος της Γης, που δεν γίνονται αντιληπτοί με άλλα μέσα.
Επειδή κηλίδες πάνω στα άστρα μπορεί να προκαλέσουν αυτό το τρεμόπαιγμα στο φως τους, πρέπει να γίνουν περαιτέρω παρατηρήσεις για να βεβαιωθεί η ύπαρξη αυτών των πλανητών. Παρ’ όλα αυτά, αυτοί οι «υποψήφιοι» πλανήτες μας δίνουν μια γεύση από τις συνθήκες που επικρατούν πέρα από το ηλιακό μας σύστημα, συμπεριλαμβανομένης της αναλογίας αστεριών με τους πλανήτες τους.
Μέχρι τώρα το τηλεσκόπιο έχει δει πλανήτες γύρω από 997 από τα 150.000 άστρα που εξετάζει, όμως πρέπει να υπάρχουν τεράστιο πλήθος από αυτούς. Το Kepler ανιχνεύει πλανήτες που οι τροχιές τους βρίσκονται ακριβώς μπροστά του, ίσως το ένα τοις εκατό από το σύνολο τους. Πέρα απ’ αυτό τα στοιχεία που έχουν αποκαλυφθεί αφορούν μόνο τους 4 πρώτους μήνες από την εκτόξευση του Kepler, τον Μάρτιο του 2009, έτσι μόνο πλανήτες με σύντομες τροχιές έχουν ανιχνευτεί.
Η ομάδα επιστημόνων του Kepler εκτιμά ότι το 34% των άστρων που παρακολουθεί το τηλεσκόπιο, φιλοξενεί ένα πλανήτη με τροχιά λιγότερο από 125 ημέρες. Μια προηγούμενη εκτίμηση που περιόριζε αυτό το νούμερο στο 12%, ήταν μόνο για πλανήτες με πολύ μεγαλύτερη μάζα από της Γης, με τροχιά μικρότερη από 50 ημέρες. Ένα ακόμα άγνωστο στοιχείο είναι το πόσο συνηθισμένα είναι τα ηλιακά συστήματα που έχουν πολλούς πλανήτες, όπως το δικό μας. Μέχρι τώρα ήταν γνωστά μόνο μερικές δωδεκάδες, αλλά τώρα με τα νέα στοιχεία από το Kepler αποκαλύπτεται ότι 17% των ηλιακών συστημάτων περιλαμβάνουν πάνω από ένα πλανήτη.
Τι μας λέει αυτό; ότι αφού το Kepler βλέπει πλανήτες που περνούν μπροστά από το αστέρι τους, αυτά τα ηλιακά συστήματα είναι παρόμοια με το δικό μας, που οι τροχιές πολλών πλανητών βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο.
Παρ’ όλα αυτά το μοντέλο του «17%» είναι πιο πολύπλοκο απ’ ότι δείχνει. Προσπαθώντας να μοντελοποιηθεί η σχετική αφθονία των πολύ-πλανητικών συστημάτων περιορίζονται τα μόνο-πλανητικά συστήματα. Μια πιθανή εξήγηση είναι ότι κάποια από αυτά έχουν περισσότερους από ένα πλανήτες, απλώς το Kepler δεν μπορεί να δει τις τροχιές τους.
Με βάση αυτή την ερμηνεία, πιθανολογείται ένα βίαιο παρελθόν για πολλά ηλιακά συστήματα. Αρχικές μελέτες που χρησιμοποιούν διαφορετικές μετρήσεις βρήκαν σημάδια ότι πολλοί γιγάντιοι πλανήτες αερίων είναι μη ευθυγραμμισμένοι με τον ισημερινό των αστεριών τους. Επειδή συνήθως οι πλανήτες από αέρια και σκόνη περιστρέφονται γύρω από τον ισημερινό του αστεριού τους, η ανωμαλία αυτή μπορεί να οφείλεται σε βίαιες επαφές με άλλους πλανήτες.
«Μερικοί πλανήτες αφομοιώνονται, κάποιοι εκτινάσσονται, και κάποιοι πέφτουν πάνω στο άστρο. Έτσι αυτοί που απομένουν έχουν μεγάλες τροχιακές κλίσεις», λέει ο Daniel Fabrycky του University of California, Santa Cruz.
Μερικά από τα μονο-πλανητικά συστήματα έχουν πλανήτες με μικρή μάζα που τους κάνει πιο ευάλωτους στις αλλαγές της τροχιάς τους. Αυτό ίσως εξηγεί τα μονο-πλανητικά συστήματα, λέει ο Joshua Winn από το Massachusetts Institute of Technology που είναι μέλος της ομάδας Kepler. «Οι μικρότεροι πλανήτες είναι ευκολότερο να διασκορπιστούν στο διάστημα».
(απο New Scientist, spacetravels)