Astronomowie odkryli układ planetarny krążący wokół małej, starożytnej gwiazdy, który wydaje się zaprzeczać ogólnie przyjętym teoriom powstawania planet. Zamiast typowego układu skalistych światów bliżej gwiazdy i gazowych olbrzymów dalej, układ ten, oznaczony jako LHS 1903, ma większe planety w pobliżu gwiazdy i mniejszy, skalisty świat na zewnętrznej krawędzi. Ta nieoczekiwana struktura rodzi podstawowe pytania dotyczące sposobu formowania się planet wokół gwiazd o małej masie.
Anomalia: architektura planetarna „na lewą stronę”
Układ planetarny LHS 1903 zawiera co najmniej cztery planety: trzy podNeptuny (LHS 1903 b, c i d) oraz gęstą, skalistą planetę (LHS 1903 e) na swojej najbardziej zewnętrznej orbicie. Wstępne obserwacje wskazywały na dość znajomy wzór, ale bardzo dokładne dane z satelity CHEOPS Europejskiej Agencji Kosmicznej ujawniły anomalię. Zewnętrzna planeta, LHS 1903 e, ma nagie, skaliste jądro, pozbawione gęstej atmosfery, jakiej można by się spodziewać w zimniejszych, bardziej odległych regionach bogatych w gaz i lód.
Jest to istotne, ponieważ obecne modele przewidują, że planety powstające dalej od gwiazdy powinny gromadzić znaczne atmosfery gazowe. Obecność skalistej planety w takiej odległości sugeruje, że proces jej powstawania znacznie różnił się od wcześniej zakładanego.
Formacja z niedoborem gazu: nowa hipoteza
Aby wyjaśnić tę niezwykłą strukturę, zespół zaproponował mechanizm „tworzenia się z niedoborem gazu”. Teoria ta sugeruje, że planety powstawały sekwencyjnie, zaczynając od tych znajdujących się bliżej gwiazdy. W miarę starzenia się gwiazdy otaczający gaz i pył rozproszyły się, pozostawiając mniej zasobów do wzrostu planet zewnętrznych. Zewnętrzna planeta, LHS 1903 e, powoli uformowała się z resztek skalistych szczątków w środowisku ubogim w gaz, co skutkuje jej niewielkimi rozmiarami i brakiem atmosfery.
Symulacje potwierdzają tę hipotezę, chociaż nie można całkowicie wykluczyć innych scenariuszy, takich jak utrata atmosfery w wyniku uderzenia. Stabilność orbit planet również wzmacnia zaufanie do modelu formowania sekwencyjnego.
Implikacje dla badań egzoplanet
Odkrycie LHS 1903 ma szersze implikacje dla zrozumienia powstawania planet, szczególnie wokół karłów M, które są najpowszechniejszym typem gwiazd w Drodze Mlecznej. System ten mógłby stanowić naturalne laboratorium do badania „promienia doliny” – luki w rozkładzie wielkości między egzoplanetami skalistymi i gazowymi.
Obserwując planety krążące wokół tej samej gwiazdy, astronomowie mogą kontrolować zmienne, takie jak wiek i skład gwiazdy, co pozwala im dokładniej określić historię powstawania planet. Dalsze obserwacje za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba będą miały kluczowe znaczenie dla analizy atmosfer planet i udoskonalenia tych modeli.
„Znalezienie większej liczby takich systemów naprawdę pomoże nam w najbliższej przyszłości udoskonalić i ograniczyć modele powstawania planet”.
Układ planetarny LHS 1903 stanowi kluczowy krok w kierunku pełniejszego zrozumienia ewolucji układów planetarnych, podważając długo utrzymywane założenia i otwierając nowe kierunki badań.
