Ciepłe jowisze nie takie samotne jak się wydawało

Wizja artystyczna ciepłego jowisza na orbicie wokół gwiazdy macierzystej (wraz z innymi planetami). Źródło: Detlev Vn Ravenswaay/Science Photo Library
Wizja artystyczna ciepłego jowisza na orbicie wokół gwiazdy macierzystej (wraz z innymi planetami). Źródło: Detlev Vn Ravenswaay/Science Photo Library

Po przeanalizowaniu obserwacji prowadzonych przez cztery lata za pomocą Kosmicznego Teleskopu Keplera, astronomowie z University of Toronto przedstawili aktualny stan wiedzy o klasie planet pozasłonecznych znanej jako „ciepłe jowisze” zaznaczając, że wiele z nich nie jest jedyną planetą w swoim układzie planetarnym.

Analiza przeprowadzona przez zespół naukowców, która została opublikowana 10 lipca w periodyku Astrophysical Journal dostarcza silnych dowodów na istnienie dwóch różnych typów ciepłych jowiszów – każdy z nich charakteryzuje się własną dynamiką i historią powstawania.

Pierwszy typ obejmuje planety, które mają innych planetarnych towarzyszy i najprawdopodobniej powstały tam gdzie znajdujemy je dzisiaj, a drugi – planety bez innych planet w układzie, które najprawdopodobniej migrowały na swoją obecną orbitę.

Wedłg głównej autorki artykułu Chelsea Huang z Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics na University of Toronto „wyniki wskazują, że duża część ciepłych jowiszów nie mogła migrować dynamicznie na aktualną orbitę i warto poważnie rozważyć teorię, według której powstały one tam gdzie znajdują się aktualnie.”

Ciepłe jowisze to duże, gazowe olbrzymy krążące wokół gwiazd innych niż Słońce. Rozmiarami porównywalne są z gazowymi olbrzymami w Układzie Słonecznym, jednak w przeciwieństwie do nich ciepłe jowisze krążą wokół swoich gwiazd macierzystych w odległości podobnej do odległości planet skalistych od Słońca na naszym planetarnym podwórku. Pełne okrążenie gwiazdy zajmuje im od 10 do 200 dni.

Wizja artystyczna przedstawiająca teleskop Keplera. Źródło: NASA/Kepler/Wendy Stenzel
Wizja artystyczna przedstawiająca teleskop Keplera. Źródło: NASA/Kepler/Wendy Stenzel

Ze względu na bliskość ciepłych jowiszów do gwiazd macierzystych, są one zdecydowanie cieplejsze od chłodnych gazowych olbrzymów Układu Słonecznego, aczkolwiek nie są tak ciepłe jak gorące jowisze, które zazwyczaj znajdują się bliżej swoich gwiazd niż Merkury.

Ogólnie przyjmowało się, że ciepłe jowisze nie powstały tam gdzie znajdujemy je aktualnie; wszak znajdują się za blisko swoich gwiazd macierzystych, aby móc tam zakumulować potężne, gazowe otoczki. Dlatego też naukowcy uważali, że powstały one w zewnętrznych obszarach swoich układów planetarnych, a następnie przemieszczały się do ich wnętrza, a być może nadal są na drodze do stania się gorącymi jowiszami. Podczas takiej migracji grawitacja dużego ciepłego jowisza zaburzyłaby sąsiednie planety, wyrzucając je z układu planetarnego.

Jednak zamiast znajdować „samotne” ciepłe jowisze, badacze ustalili, że 11 z 27 zbadanych przez nich planet znajduje się w układach planetarnych składających się z planet o rozmiarach Ziemi czy Neptuna.

„Zważając na fakt, że jeszcze dużo materiału pozostało do przeanalizowania,” mówi Huang, „liczba ciepłych jowiszów w układach z mniejszymi planetami może wzrosnąć. Może się nawet okazać, że ponad połowa ciepłych jowiszów ma planetarnych towarzyszy.”

Źródło: Dunlap Institute for Astronomy & Astrophysics