Do dnešního dne astronomové objevili stovky hvězd s mnoha planetami obíhajícími kolem nich, rozptýlenými po celé galaxii. Každý z nich je jedinečný, ale systém obíhající kolem HD 158259 je opravdu speciální.
Samotná hvězda má přibližně stejnou hmotnost a je o něco větší než Slunce. Kolem toho se točí šest planet: super Země a pět mini Neptun.
Po sedmiletém pozorování systému astronomové zjistili, že všech šest těchto planet obíhá kolem planety HD 158259 v téměř dokonalé orbitální rezonanci. Tento objev by nám mohl pomoci lépe pochopit, jak se planetární systémy formují a jak končí v konfiguracích, které vidíme.
Orbitální rezonance je, když oběžné dráhy dvou těles kolem jejich mateřského těla jsou úzce spjaty, protože obě oběžná tělesa na sebe navzájem gravitačně působí. Ve sluneční soustavě je to v planetárních tělesech poměrně vzácné; nejlepší příklady jsou Pluto a Neptun.
Tato dvě těla jsou v takzvané orbitální rezonanci 2: 3. Pro každé dva kruhy, které Pluto vytvoří kolem Slunce, Neptun vytvoří tři. Je to jako hudební pruhy hrané současně, ale s různými časovými podpisy – dva beaty pro první, tři pro druhý.
Každá planeta obíhající kolem HD 158259 je v rezonanci 3: 2 s další planetou, což je také popsáno jako poměr období 1,5. To znamená, že každé tři orbitální rotace, které planeta provede, dokončí další dvě.
Pomocí měření provedených spektrografem SOPHIE a vesmírným dalekohledem TESS byl mezinárodní tým vědců vedený astronomem Nathanem Harou ze Ženevské univerzity ve Švýcarsku schopen přesně vypočítat oběžné dráhy každé planety.
Dávají poměry period 1,57, 1,51, 1,53, 1,51 a 1,44 mezi každou dvojicí planet. Není to zrovna dokonalá rezonance – ale dost na to, aby byl HD 158259 klasifikován jako mimořádný systém.
A to je podle výzkumníků známkou toho, že planety obíhající kolem hvězdy se nevytvořily tam, kde jsou nyní.
„Existuje několik známých kompaktních systémů s několika rezonančními planetami, například TRAPPIST-1 nebo Kepler-80,“ vysvětlil astronom Stephane Oudry ze Ženevské univerzity.
„Předpokládá se, že takové systémy se tvoří daleko od hvězdy, než k ní migrují. V tomto scénáři jsou rezonance kritické. “
Je to proto, že k těmto rezonancím dochází, když planetární embrya na protoplanetárním disku rostou a migrují dovnitř, pryč od vnějšího okraje disku. Tím se vytváří řetězec orbitální rezonance v celém systému.
Poté, co se zbývající diskový plyn rozptýlí, může destabilizovat orbitální rezonance – a mohlo by to být to, co vidíme – HD 158259.
„Použitím těchto hodnot na jedné straně a přílivových modelů na straně druhé bychom mohli v budoucím výzkumu omezit vnitřní strukturu planet. Současný stav systému nám tedy dává okno do jeho formace. “
Studie byla publikována v Astronomy and Astrophysics.
Zdroje: Foto: (NASA / Tim Pyle)
