Astronomové identifikovali čtyři třídy exoplanetární architektury

Lokesh Mishra a jeho kolegové z univerzity v Bernu a observatoře v Ženevě navrhují, aby byl typ architektur planetárních systémů rozdělen do čtyř tříd: podobné (similar), smíšené (mixed), uspořádané (ordered) a opačně uspořádané (anti-ordered).

„Před více než deseti lety si astronomové na základě pozorování vesmírným dalekohledem NASA s názvem Kepler všimli, že planety v jiných systémech se velikostí a hmotností obvykle podobají svým sousedům – jako hrášek v lusku,“ řekl Lokesh Mishra. „Ale po dlouhou dobu nebylo jasné, zda toto zjištění bylo způsobeno omezeními pozorovacích metod. Nebylo možné určit, zda jsou planety v nějakém jednotlivém systému dostatečně podobné, aby spadaly do třídy systémů 'hrách v lusku', nebo zda byly poněkud odlišné – stejně jako v naší Sluneční soustavě.“

Ve svém výzkumu se Lokesh Mishra a spoluautoři zaměřili na vývoj rámce pro určení rozdílů a podobností mezi planetami stejných systémů. A přitom zjistili, že neexistují dvě, ale čtyři takové systémové architektury.

„Tyto čtyři třídy nazýváme ´podobné´, ´uspořádané´, ´opačně uspořádané´ a ´smíšené´,“ řekl Lokesh Mishra. „Planetární systémy, ve kterých jsou hmotnosti sousedních planet podobné, mají podobnou architekturu.“

Uspořádané planetární systémy jsou ty, ve kterých má hmotnost planet tendenci se zvětšovat se vzdáleností od hvězdy – stejně jako ve Sluneční soustavě. Pokud na druhé straně hmotnost planet se vzdáleností od hvězdy klesá, mluvíme o anti-uspořádané architektuře systému. A smíšené architektury se objevují, když se planetární hmoty v systému velmi liší od planety k planetě.

„Tento rámec lze také použít pro jakákoli jiná měření, jako je poloměr, hustota nebo vodní frakce,“ řekl profesor Yann Alibert z univerzity v Bernu. „Nyní máme poprvé nástroj pro studium planetárních systémů jako celku a jejich srovnání s jinými systémy.“

„Naše výsledky ukazují, že 'podobné' planetární systémy jsou nejběžnějším typem architektury,“ řekl Lokesh Mishra. „Asi osm z deseti planetárních systémů kolem hvězd viditelných na noční obloze má ´podobnou´ architekturu. To také vysvětluje, proč byly důkazy o této architektuře nalezeny v prvních měsících mise Kepler.“

Vědce překvapilo, že architektura, která také zahrnuje Sluneční soustavu, se zdá být nejvzácnější třídou. Existují náznaky, že roli hraje jak hmotnost plynného a prachového disku, ze kterého planety vycházejí, tak i množství těžkých prvků v příslušné hvězdě.

„Z poměrně malých disků s nízkou hmotností a hvězd s malým množstvím těžkých prvků vznikají 'podobné' planetární systémy,“ řekl Lokesh Mishra. „Velké, masivní disky s mnoha těžkými prvky ve hvězdě dávají vzniknout uspořádanějším a neuspořádaným systémům. Smíšené systémy vznikají ze středně velkých disků. Dynamické interakce mezi planetami – jako jsou srážky nebo vyvržení – ovlivňují konečnou architekturu.“

„Pozoruhodným aspektem těchto výsledků je, že spojují počáteční podmínky vzniku planet a hvězd s měřitelnou vlastností: architekturou systému. Mezi nimi leží miliardy let evoluce,“ řekl profesor Yann Alibert. „Poprvé se nám podařilo překlenout tuto obrovskou časovou mezeru a vytvořit testovatelné předpovědi. Bude vzrušující sledovat, zda obstojí.“

Tento výzkum je popsán ve dvou článcích v časopise Astronomy & Astrophysics.

Zdroj: https://www.sci.news/astronomy/planetary-system-architecture-11655.html

autor: František Martinek