Un grup internațional de astronomi a identificat un sistem planetar îndepărtat care pune la îndoială una dintre cele mai acceptate idei despre modul în care planetele prind formă.
În majoritatea sistemelor planetare observate în Calea Lactee, oamenii de știință observă aceeași structură de bază. Planete mici, stâncoase, orbitează aproape de steaua lor, în timp ce giganții gazoși mari orbitează la distanțe mai mari. Propriul nostru Sistem Solar se potrivește acestui tipar. Planetele interioare: Mercur, Venus, Pământ și Marte, sunt alcătuite în mare parte din rocă și metal. Mai departe, Jupiter, Saturn, Uranus și Neptun sunt dominate de straturi groase de gaz.
Acest aranjament este explicat de o teorie principală a formării planetelor. Stelele tinere emit radiații intense care pot îndepărta gazele de pe planetele în curs de dezvoltare din apropiere, lăsând în urmă lumi solide, stâncoase. Mai departe de stea, temperaturile mai scăzute permit planetelor să mențină atmosfere groase, ceea ce duce la formarea giganților gazoși.
Un sistem nou identificat care orbitează steaua LHS 1903 nu urmează acest scenariu. Descoperirea, raportată în Science , se concentrează pe o stea pitică roșie mică și slabă, care este mai rece și mai puțin masivă decât Soarele. Cercetători conduși de Prof. Ryan Cloutier de la Universitatea McMaster și Prof. Thomas Wilson de la Universitatea din Warwick au combinat date de la telescoape de pe Pământ și din spațiu pentru a studia sistemul. Inițial au identificat trei planete. Lumea cea mai interioară este stâncoasă, urmată de două planete bogate în gaz, similare cu versiuni mai mici ale lui Neptun, o aliniere care corespunde așteptărilor standard.
Dar ani de observații suplimentare au adus o întorsătură neașteptată. Noi măsurători de la satelitul CHEOPS al Agenției Spațiale Europene au dezvăluit o a patra planetă, numită LHS 1903 e, orbitând cel mai departe de stea. În mod surprinzător, această lume exterioară pare să fie stâncoasă.
"Am văzut acest tipar: stâncos în interior, gazos în exterior, în sute de sisteme planetare. Dar acum, descoperirea unei planete stâncoase în partea exterioară a unui sistem ne obligă să regândim calendarul și condițiile în care se pot forma planete stâncoase", spune Cloutier, care este profesor asistent în Departamentul de Fizică și Astronomie.
Echipa a explorat mai multe explicații posibile. Au luat în considerare dacă un impact masiv ar fi putut îndepărta atmosfera planetei. Au examinat, de asemenea, dacă planetele ar fi putut schimba pozițiile în timp. Simulări computerizate detaliate și studii ale orbitelor planetelor au exclus ambele scenarii.
În schimb, constatările indică o idee mai neașteptată. Planetele din acest sistem este posibil să nu se fi format simultan. Mai degrabă, s-ar fi putut dezvolta una după alta, pe măsură ce condițiile din jurul stelei s-au schimbat.
Modelele standard propun ca planetele să apară în cadrul unui disc protoplanetar, un nor învârtitor de gaz și praf care înconjoară o stea tânără. În acest mediu, aglomerări de material formează mai mulți embrioni planetari aproximativ în același timp. De-a lungul a milioane de ani, aceste corpuri în creștere evoluează în planete complet formate, cu o gamă largă de dimensiuni și compoziții.
Structura sistemului LHS 1903 sugerează o cale diferită, cunoscută sub numele de formarea planetelor din interior spre exterior. În acest scenariu, planetele prind formă secvențial în medii în schimbare. Condițiile locale din momentul în care fiecare planetă termină de format determină dacă devine bogată în gaz sau rămâne stâncoasă.
Acest cadru ar putea explica natura neobișnuită a LHS 1903 e. Până când a început să se asambleze, o mare parte din gazul din discul din jur s-ar fi putut deja disipa, lăsând prea puțin material pentru a construi o atmosferă groasă.
"Este remarcabil să vedem o lume stâncoasă formându-se într-un mediu care nu ar trebui să favorizeze acest rezultat. Aceasta contestă ipotezele încorporate în modelele noastre actuale", spune Cloutier, care adaugă că descoperirea ridică întrebări mai largi cu privire la faptul dacă LHS 1903 este o anomalie sau un exemplu timpuriu al unui model pe care oamenii de știință încă nu l-au recunoscut.
"Pe măsură ce telescoapele și metodele de detectare devin mai precise, ne consolidăm capacitatea de a găsi sisteme planetare care nu seamănă cu ale noastre și care nu se conformează teoriilor vechi", spune el. "Fiecare nou sistem adaugă un alt punct de date la o imagine din ce în ce mai mare a diversității planetare -- una care îi obligă pe oamenii de știință să regândească procesele care modelează lumile din galaxie."