Planety z wieloma sąsiadami mogą być najlepszymi miejscami do poszukiwania życia

Jeśli szukasz życia poza Układem Słonecznym, w liczbach jest siła.

Nowe badanie sugeruje, że systemy z wieloma planetami mają zwykle bardziej okrągłe orbity niż te z tylko jedną, co wskazuje na spokojniejszą historię rodziny planet. Jedynie systemy potomne i planety o bardziej błędnych ścieżkach wskazują na przeszłe starcia planetarnego rodzeństwa na tyle gwałtowne, że mogą przekrzywić orbity, a nawet doprowadzić do wygnania. Długotrwała obfitość planet mogła zatem uchronić Ziemię przed destrukcyjnym chaosem i może być częścią tego, co umożliwiło życie na Ziemi – mówi astronom Uffe Gråe Jørgensen z Instytutu Nielsa Bohra w Kopenhadze.

„Czy jest coś innego niż rozmiar i położenie Ziemi wokół gwiazdy, co jest konieczne do rozwoju życia?” Mówi Jørgensen. „Czy wymagane jest, aby było wiele planet?”

Większość z ponad 4000 egzoplanet odkrytych do tej pory ma wydłużone lub dziwaczne orbity. Oznacza to uderzającą różnicę w stosunku do schludnych, kołowych orbit planet w naszym Układzie Słonecznym. Zamiast być dziwactwem, te okrągłe orbity są w rzeczywistości całkowicie normalne – w przypadku układu z tak wieloma planetami upakowanymi razem Jørgensen i jego kolega Niels Bohr, Nanna Bach-Møller, donoszą w artykule opublikowanym 30 października w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Bach-Møller i Jørgensen przeanalizowali dziwaczny tory 1171 egzoplanet krążących wokół 895 różnych gwiazd. Duet odkrył ścisłą korelację między liczbą planet a kształtem orbity. Im więcej planet ma system, tym bardziej okrągłe orbity mają, bez względu na to, gdzie patrzysz i jaką gwiazdę orbitują.

Wcześniej mniejsze badania wykazały również korelację między liczbą planet a kształtami orbit – mówi astrofizyk Diego Turrini z włoskiego Narodowego Instytutu Astrofizyki w Rzymie. We wcześniejszych badaniach wykorzystano tylko kilkaset planet.

„To bardzo ważne potwierdzenie” – mówi Turrini. „Daje nam to wyobrażenie… jakie jest prawdopodobieństwo, że w rodzinie nie będzie żadnej walki, żadnych destrukcyjnych wydarzeń, a wasz układ planetarny pozostanie taki, jaki został utworzony… wystarczająco długo, aby wytworzyć życie”.

Jednak układy z tak dużą liczbą planet jak nasz są niezwykle rzadkie. Tylko jeden znany system jest bliski: system TRAPPIST-1 , z siedmioma światami mniej więcej wielkości Ziemi. Astronomowie nie znaleźli dotychczas żadnego innego układu planetarnego niż nasz, z ośmioma lub więcej planetami. Jørgensen szacuje, że około 1 procent systemów planetarnych ma tyle samo planet co my.

„Nie jest wyjątkowy, ale Układ Słoneczny należy do rzadkiego typu układu planetarnego” – mówi.

To mogłoby pomóc wyjaśnić, dlaczego życie w galaktyce wydaje się rzadkie, sugeruje Jørgensen. Badania egzoplanet wskazują, że istnieją miliardy światów tej samej wielkości co Ziemia, których orbity byłyby dobrymi miejscami dla wody w stanie ciekłym. Ale samo przebywanie w tak zwanej „strefie nadającej się do zamieszkania” nie wystarczy, aby planeta nadawała się do zamieszkania.

“Jeśli jest tak wiele planet, na których w zasadzie moglibyśmy żyć, dlaczego cały czas nie roi się od UFO?” Mówi Jørgensen. „Dlaczego nie wchodzimy w korki z UFO?”

Odpowiedź może leżeć w różnych historiach układów planetarnych o dziwnych i kołowych orbitach. Teorie formowania się Układu Słonecznego przewidują, że większość planet rodzi się w dysku gazu i pyłu, który otacza młodą gwiazdę. Oznacza to, że młode planety powinny mieć orbity kołowe i wszystkie orbitować w tej samej płaszczyźnie co dysk.

„Chcesz, aby planety nie zbliżały się zbytnio do siebie, w przeciwnym razie ich interakcje mogą destabilizować system” – mówi Torrini. „Im więcej masz planet, tym równowaga jest delikatniejsza”.

Planety, które kończą na orbitach eliptycznych, mogły się tam dostać poprzez gwałtowne spotkania z sąsiednimi planetami, czy to bezpośrednie zderzenia, które odpychają obie planety, czy też bliskie spotkanie, które wyrzuca planety. Niektóre z tych spotkań mogły całkowicie wyrzucić planety z ich systemów planetarnych, być może wyjaśniając, dlaczego planety z dziwacznymi orbitami mają mniej rodzeństwa.

Przetrwanie Ziemi mogło więc zależeć od tego, co działo się wokół niej przez miliardy lat ( SN: 25.05.05 ). Jedna popularna teoria głosi, że Jowisz i Saturn przesunęły się po swoich orbitach miliardy lat temu, co spowodowało, że orbity odległych komet przekrzywiły się i wysłały je w kierunku wewnętrznego Układu Słonecznego. Kilka linii dowodów sugeruje, że komety mogły przynieść wodę na wczesną Ziemię.

„To nie Ziemia jest ważna” – mówi Jørgensen. „To cała konfiguracja układu planetarnego jest ważna dla powstania życia na planecie podobnej do Ziemi”.

Źródła: Lisa Grossman

N. Bach-Møller and U. Gråe Jørgensen. Orbital eccentricity-multiplicity correlation for planetary systems and comparison to the solar systemMonthly Notices of the Royal Astronomical Society. Published online October 30, 2020. doi: 10.1093/mnras/staa3321.

Zdjęcia: JPL-CALTECH/NASA

Tematy:
Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x