Koliko su stabilni planetarni sistemi?U novoj studiji objavljenoj u časopisu Nature, istraživači su se bavili ovim pitanjem.
Da li će Zemlja zajedno sa još sedam planeta nesmetano i unedogled nastaviti svojim stalnim nebeskim putevima, ili bismo jednog dana mogli biti nasumično izbačeni iz našeg kosmičkog doma? To pitanje dugo muči naučnike i zato stalno analiziraju i ispituju moguće nepredvidive situacije.
Fizičari razumeju pravila koja upravljaju orbitama dva nebeska tela, ali čim se doda treće (a kamoli četvrto, peto ili stoto), dinamika postaje daleko složenija. Pojavljuju se nepredvidive nestabilnosti, u kojima objekat može biti nasumično izbačen u svemir. Takozvani „problem tri tela” muči naučnike vekovima (i u novije vreme predstavlja pretpostavku serije bestselera naučnofantastičnih romana i nove Netfliks adaptacije). Jedna od prepreka za razumevanje je to što znamo relativno malo o tome koliko je uobičajeno da se pojave takve katastrofalne nestabilnosti.
U novoj studiji objavljenoj u časopisu Nature, istraživači su se bavili ovim pitanjem. U istraživanju obližnjih zvezda otkrili su da je čak jedna od desetak parova zvezda možda progutala planetu, verovatno zato što je planeta razvila neku vrstu kolebanja u svojoj orbiti.
Analiza blizanaca
Nova studija je otkrila da najmanje osam odsto parova zvezda u našem uzorku pokazuje hemijske anomalije koje ukazuju na to da je jedna zvezda progutala planetarni materijal koji je nekada kružio oko nje. Da bi otkrili taj suptilni signal, naučnici su morali da isključe druga moguća objašnjenja za ove hemijske obrasce. Zato su se fokusirali na „zvezde bliznakinje”, za koje se zna da su rođene u isto vreme iz iste mešavine materijala.
Ovaj pristup može eliminisati zbunjujuće faktore, na isti način na koji se studije blizanaca ponekad koriste u sociološkim ili medicinskim istraživanjima. Rezultat dolazi iz istraživanja zvezda blizanaca po imenu CZPO koje je jedan od autora studije (dr Đuan SenTing) pokrenuo u SAD, a dr Fan Liu i drugi su se kasnije pridružili.
Tim je prikupio izuzetan uzorak spektroskopskih podataka od 91 para zvezda blizanaca – mnogo puta veći od sličnih studija sprovedenih u prošlosti. Otkrili su da se neke zvezde razlikuju od svojih blizanaca, pokazujući jasan hemijski obrazac sa većim količinama određenih elemenata poput gvožđa, nikla i titanijuma u poređenju sa drugim kao što su ugljenik i kiseonik. Ove razlike ukazuju na jak dokaz da je zvezda progutala planetu.
Nestabilnost česta
Ako zvezda domaćin proguta jednog ili više članova planetarnog sistema, to sugeriše da je došlo do neke nestabilnosti u dinamici sistema, objasnili su istraživači. Simulacije sugerišu da bi takva nestabilnost mogla biti uobičajena u ranom životu planetarnog sistema – prvih 100 miliona godina . Međutim, bilo kakvi tragovi planeta koji su zahvaćeni tokom ovog ranog perioda bili bi neprimetni u zvezdama koje smo posmatrali, a koje su stare milijarde godina.
To ukazuje da su hemijske anomalije koje su detektovane uzrokovane skorijim nestabilnostima, što je dovelo do toga da zvezde troše ili cele planete ili planetarni materijal. Ovo otkriće nije sasvim neočekivano. Teoretičari koji proučavaju planetarnu dinamiku, uključujući koautora studije Bertrama Biča, primetili su da je poznato da su mnogi planetarni sistemi nestabilni, posebno među sistemima sa vrstom planete koja se naziva „super-Zemlja” – nešto veće planete od Zemlje, ali daleko manje nego što su to divovi poput Jupitera.
Sistemi uključujući planetu super-Zemlju mogu biti posebno nestabilni. Gravitaciono navlačenje konopa između zvezde domaćina i njenih masivnih planeta moglo bi da stvori nestabilnost.
Osetljiva ravnoteža
Istraživači kažu da ih njihova studija podstiče da preispitaju naše mesto u univerzumu. Iako stabilnost našeg Sunčevog sistema uzimamo zdravo za gotovo, to možda nije normalno u celom kosmosu. „Naša studija ne sugeriše da ćemo verovatno videti takve nestabilnosti u našem sopstvenom Sunčevom sistemu. Međutim, čak i sa našim novim rezultatima, važno je prepoznati da se gutanje planete i nestabilnost i dalje javljaju samo u manjini slučajeva”, optimistični su istraživači.
Nadaju da će studija inspirisati više ljudi da proučavaju planetarne sisteme i njihov odnos sa zvezdama domaćinima jer je ljudsko razumevanje dinamike sistema sa više tela još nepotpuno. „Dok nastavljamo da istražujemo misterije kosmosa, ovakve studije nas podsećaju na delikatnu ravnotežu koja omogućava da život napreduje na Zemlji i na potencijalnu krhkost našeg kosmičkog doma”, istakli su autori studije.
(RTS)
