My, ludzie, lubimy myśleć, że jesteśmy wyjątkowi, ale astronomicznie zostaliśmy zestrzeleni dość surowo i pokornie na naszym miejscu. Ale teraz nadchodzą wspaniałe wieści dla ludzkiej psychiki od naukowców próbujących wyjaśnić powstawanie Układu Słonecznego. Jeśli chodzi o układy słoneczne, myśleliśmy, że nasz jest po prostu przeciętny i że wszystkie układy słoneczne są podobne do naszego. Ale patrząc na ponad 300 planet pozasłonecznych, które zostały odkryte, i systemy, w których się znajdują, żadna jak dotąd nie przypomina naszego domowego układu słonecznego. W rzeczywistości, powiedzmy naukowcy z Northwestern University, w końcu możemy być wyjątkowi. W badaniu z wykorzystaniem symulacji komputerowych (jest to tydzień symulacji komputerowych, patrz tutaj i tutaj), badacze przeprowadzili ponad sto symulacji, a wyniki pokazują, że pochodzenie przeciętnego układu planetarnego było pełne przemocy i dramatu, ale powstawanie coś w rodzaju naszego układu słonecznego wymagało, aby warunki były „w sam raz” i naprawdę wyjątkowe.
Badanie pokazuje, że gdyby wczesne warunki były nieco inne, mogłyby się zdarzyć bardzo nieprzyjemne rzeczy - jak planety wyrzucone na słońce lub zrzucone w kosmos. Była to pierwsza symulacja modelowania powstawania układów planetarnych od początku do końca, zaczynając od ogólnego dysku gazu i pyłu, który pozostaje po uformowaniu gwiazdy centralnej, a kończąc na pełnym układzie planetarnym.
Przed odkryciem pierwszych egzoplanet na początku lat 90. mieliśmy tylko własny układ słoneczny, z którego można było stworzyć model, a astronomowie nie mieli powodu, by uważać nasz układ słoneczny za niezwykły.
„Ale teraz wiemy, że te inne układy planetarne wcale nie przypominają Układu Słonecznego”, powiedział Frederic A. Rasio, teoretyczny astrofizyk i profesor fizyki i astronomii w Northwestern.
„Kształty orbit egzoplanet są wydłużone, nie ładne i okrągłe. Planety nie są tam, gdzie się spodziewamy. Wiele gigantycznych planet podobnych do Jowisza, zwanych „gorącymi Jowiszami”, jest tak blisko gwiazdy, że mają orbity zaledwie kilku dni. Najwyraźniej musieliśmy zacząć od nowa, wyjaśniając formację planetarną i tę większą różnorodność planet, które teraz widzimy.
Symulacje sugerują, że pochodzenie przeciętnego układu planetarnego jest niezwykle dramatyczne. Dysk gazowy, który rodzi planety, popycha je bezlitośnie w kierunku gwiazdy centralnej, gdzie gromadzą się razem lub zostają pochłonięte. Wśród rosnących planet istnieje ostra konkurencja dla gazu, chaotyczny proces, który wytwarza bogatą różnorodność mas planet.
Również planety krążące blisko siebie mogą stworzyć spotkanie procą, które wyrzuca planety w inne miejsce w systemie; czasami wyrzuca się go w przestrzeń kosmiczną. Pomimo najlepszych starań, by zabić swoje potomstwo, dysk gazowy ostatecznie zostaje zużyty i rozprasza się, i powstaje młody układ planetarny.
„Wydaje się, że taka burzliwa historia nie pozostawia miejsca dla spokojnego układu słonecznego, a nasze symulacje dokładnie to pokazują” - powiedział Rasio. „Aby pojawił się układ słoneczny, muszą być odpowiednie warunki”.
Na przykład zbyt masywny dysk gazowy, a formowanie się planet jest anarchicznym bałaganem, wytwarzającym „gorących Jowisza” i mnóstwo nieokrągłych orbit. Dysk o zbyt niskiej masie i nic większego od Neptuna - „lodowego giganta” z niewielką ilością gazu - nie będzie rosło.
„Teraz lepiej rozumiemy proces formowania się planet i możemy wyjaśnić właściwości dziwnych egzoplanet, które zaobserwowaliśmy”, powiedział Rasio. „Wiemy również, że układ słoneczny jest wyjątkowy i na pewnym poziomie rozumiemy, co go wyróżnia.”
„Układ słoneczny musiał się urodzić w odpowiednich warunkach, aby stać się tym cichym miejscem, które widzimy. Ogromna większość innych układów planetarnych nie miała tych specjalnych właściwości od urodzenia i stała się czymś zupełnie innym ”.
Więc śmiało. Czuć się wyjątkowo.
Oryginalne źródło informacji: Northwestern University
