Teorije o nastanku planeta

(maj 2002.)


Teorije o nastanku planeta (nastavak)

Naučnici Kortenkamp, George Wetherill and Satoshi Inaba (Carnegie Institution of Washington) su uradili kompjutersku simulaciju koja govori o tome da je uobičajena teorija o nastanku i formiranju planetarnih sistema primenljiva i na dvojne zvezde, odnosno na zvezdu i neko drugo nebesko telo. Naime, gravitacija zvezde ili veće planete povlači mala tela, tj. asteroide izazivajući sudare i nastanak planetoida od kojih nastaju nove planete (koje bi mogle biti Zemljinog tipa). Da bi ova teorija funkcionisala procenjena je udaljenost od 1 000 AJ između članova dvojnog sistema. Mnogi naučnici su sumnjali u mogućnosti da usamljena zvezda oko sebe može formirati planetarni sistem. Međutim, gruba procena kaže da je pola zvezda za koje mislimo da su usamljene u stvari dvojni sistemi. Ako je to tačno, onda u svemiru mora postojati mnogo više planeta Zemljinog tipa, no što je ranije pretpostavljano.

Do sada otkrivene vansolarne planete su Jupiterovog tipa. Levo je umetnička vizija jedne vansolarne planete injene udaljene zvezde.

Proučavanjem drugih sistema, pronalazi se sve više “rupa” u teoriji o nastanku našeg planetarnog sistema. Na primer, kako to da je Jupiter tako velik? Zatim, zašto i kako Uran i Neptun uopšte postoje? Kompjuterskom simulacijom predstavljeno je formiranje Sunčevog sistema i ispostavilo se da u toj simulaciji Uran i Neptun nedostaju. 1999. godine pretpostavljeno je da su te planete možda nastale blize Suncu, ali da su gravitacionim uticajem Jupitera i Saturna isterane u spoljašnje krajeve sistema. Jedino u čemu se najveći deo naučnika slaže jeste to da su unutrašnje planete nastale na standardan način. Prema standardnoj teoriji oko Sunca u njegovom nastanku postojao je disk prašine, odnosno protoplanetarni disk. U periodu na desetine hiljada godina čestice prašine su se gravitaciono privlačile i formirale sve veća i veća tela, stvarajući miijarde planetezimala. Njihovim spajanjem nakon miliona godina nastale su unutrašnje planete, zemljolike planete: Merkur, Venera, Zemlja i Mars. Teorijski, za nastanak Jupitera bio je potreban planetoid 10 puta veći od Zemlje koji bi sakupljao gas u periodu od 10 miliona godina. To bi značilo da Jupiter ima čvrsto jezgro što još nije dokazano. No, to je samo jedan od teorija o nastanku Jupitera.

Sve u svemu, novootkriveni planetarni sistemi i nemaju mnogo toga zajedničkog sa našim Sunčevim sistemom. Pre svega, uglavnom imaju po jednu detektovanu planetu koja orbitira oko zvezde, ponekad i više, ali još uvek nije detektovano devet planeta u nekom zvezdanom sistemu kao što je slučaj u našem sistemu. Većina exoplaneta su dosta masivnije od Jupitera, na putanjama blizu zvezde, i često ekscentričnim, dok su putanje planeta u Sunčevom sistemu u gotovo istoj ravni i više kružne.

U našoj galaksiji postoji 300 milijardi zvezda. Grubo rečeno, oko 10% su Sunčevog tipa. Od tih 10% mogućnosti su bukvalno od 5% - 100% za postojanje planeta Jupiterovog tipa. Sve ovo govori da je tražena cifra više od 30 milijardi mogućih planeta Jupiterovog tipa.

Važnije pitanje jeste: A gde su planete Zemljinog tipa?

Najjednostavnija pretpostavka jeste da je zemljolikih planeta priblizno isti broj kao i planeta Jupiterovog tipa. Međutim, ako se u zemljolike planete ubrajaju planete koje lice na Merkur, Veneru ili Mars, onda bi ovakvih planeta bilo više od planeta Jupiterovog tipa. Ako se terminom “zemljolike planete” misli na planetu na kojima između ostalog ima vode, pre svega tečne, onda je mnogo teže čak i nemoguće napraviti dobru pretpostavku.

Vrlo je moguće da će se prva planeta Zemljinog tipa otrkriti u nekom dvojnom sistemu. Naime, ako se nađe zvezdani sistem koji orbitira u našoj ravni pogleda, odnosno ako je male inklinacije, i ako i planeta revoluira u toj ravni, onda ju je moguće detektovati metodom okultacije (transit method), odnosno fotometrijom.

Pre svega, exoZemlja bi se morala nalaziti na mestu gde vladaju uslovi slični Zemljinim. To je tzv. “habitable” zona. U tom regionu temperatura ne bi trebala da bude ni previsoka niti preniska, već sasvim onakva kakva je potrebna za razvitak života. Temperatura povlači za sobom i to da planeta ne bi smela da bude blizu zvezde domaćina, kao što je u našem sistemu to slučaj sa Venerom, a ni predaleko, kao sto je Pluton daleko. Uslovi za život zavise i od temperature same zvezde domaćina. Planeti je potrebna stabilna i ustaljena klima, odgovarajući hemijski sastav i magnetno polje koje ima ulogu da štiti planetu od štetnog zračenja iz svemira. I naravno, da bi uopšte opstao život na takvoj exoZemlji potreban joj je veliki brat, kao što je Zemlji Jupiter koji rasteruje razne “uljeze” koji prete da udare u Zemlju. Jupiter svojom gravitacijom sve lutajuće objekte skreće privlačeći ih sebi.

Šanse da druga zemlja ne postoji su veoma male, čak neverovatne. Takav pronalazak još nije ostvaren, pre svega zbog nedovoljno dobro razvijene tehnologije, kao i nedovoljno dugog traganja.

Sve u svemu, otkrivene planete i braon patuljasti pratioci zvezda (o njima će biti reči kasnije) čine sisteme drugačijeg fizičkog porekla. Smatra da su zvezde, čak i one sa malom masom, nastale gravitacionim kolapsom i fragmentacijom oblaka prašine i gasa, dok su planete nastale u rotirajućem akrecionom disku. Mogućnost nastanka braon patuljaka u disku je vrlo mala zbog nedovoljne mase u disku koja je potrebna za stvaranje braon patuljaka.

HST je snimio izvestan broj slika protoplanetarnih diskova u Orionovoj maglini, što ukazuje na to da su ovakvi diskovi česta pojava oko zvezda Sunčevog tipa, a samim tim i na to da pojavu extrasolarnih planeta treba smatrati sasvim uobičajenom.

Ovakva misao je do skora bila čista naučna fantastika. Exoplanetarni sistemi utekli su detekciji sve do ‘90-tih godina prošlog veka. Razlog toga je sledeći. Planete su tamna hladna tela čiji se sjaj sastoji samo od refleksije svetlosti sa zvezde oko koje kruže. Odnos luminoznosti planete i zvezde je reda veličine 10-9. Posmatrano sa udaljenosti od par parseka, planetu je više nego nemoguće uočiti. To znači da se one ne mogu detektovati direktno, u vidljivom delu spektra, jer na primer, na snimku neke zvezde, pored difrakcije i aberacije zvezdane svetlosti, planete su samo jedna međutačkica, a da ne spominjemo koliko bi trebalo vremena da se skupi značajan broj fotona reflektovanih sa planete…

…TO BE CONTINUED…

< prethodna strana [ 1 | 2 ]

vrh