Στο Ηλιακό Σύστημα, οι τροχιές όλων των πλανητών (τροχιακά επίπεδα) ευθυγραμμίζονται εντός 7 μοιρών με την περιστροφή του Ήλιου (επίπεδο περιστροφής του Ήλιου). Στο παρελθόν εθεωρείτο ότι οι πλανητικές τροχιές και σε άλλα πλανητικά συστήματα θα ευθυγραμμίζονταν με την περιστροφή του κεντρικού αστέρα, αλλά σήμερα υπάρχουν πολλά γνωστά παραδείγματα εξωπλανητικών συστημάτων όπου οι πλανητικές τροχιές είναι έντονα μη ευθυγραμμισμένες με την περιστροφή του κεντρικού αστέρα.
Σύμφωνα με την αποδεκτή θεωρία για το σχηματισμό του ηλιακού μας συστήματος, ένας αστέρας και οι πλανήτες του γεννιούνται από το ίδιο στροβιλιζόμενο νεφέλωμα αερίου και σκόνης. Καθώς το νεφέλωμα καταρρέει, σχηματίζει έναν περιστρεφόμενο αστέρα στο κέντρο του, με το υπόλοιπο υλικό να «ισοπεδώνεται» σε έναν περιστρεφόμενο δίσκο γύρω από τον νεογέννητο αστέρα. Οι πλανήτες αργότερα σχηματίζονται σε αυτόν τον δίσκο (Εικ. 1).
Στην Εικόνα 1, η διατήρηση της στροφορμής συνεπάγεται ότι ο άξονας περιστροφής ενός αστέρα πρέπει να ευθυγραμμιστεί με τα ανύσματα της τροχιακής στροφορμής των πλανητών του – μια κατάσταση γνωστή ως ευθυγράμμιση περιστροφής-τροχιάς. Αυτό ισχύει στο ηλιακό μας σύστημα: οι τροχιές των πλανητών μας είναι ευθυγραμμισμένες σε απόσταση 7 ° από την περιστροφή του Ήλιου. Αλλά περίπου το ένα τρίτο των πλανητών που έχουμε μετρήσει σε άλλα συστήματα έχουν σημαντικά αποκλίνουσες ευθυγραμμίσεις – που κυμαίνονται από ελαφρώς κεκλιμένες τροχιές έως τροχιές που είναι σε εντελώς αντίθετη κατεύθυνση από την περιστροφή του αστέρα τους.
Υπάρχουν δύο πιθανές εξηγήσεις για αυτές τις μη ευθυγραμμισμένες τροχιές:
1. Η περιστροφή ενός αστέρα (δηλ. το επίπεδο κάθετο στον άξονα περιστροφής) και ο δίσκος που σχηματίζει τους πλανήτες μπορεί να μην ευθυγραμμιστούν από την αρχή – ίσως λόγω επιδράσεων όπως αναταράξεις ή δυναμικές αλληλεπιδράσεις στο περιβάλλον γέννησης του αστέρα.
2. Οι τροχιές των πλανητών και η αστρική περιστροφή ξεκινούν ευθυγραμμισμένες, αλλά ορισμένοι πλανήτες διασκορπίζονται ή ωθούνται σε μη ευθυγραμμισμένες τροχιές μετά το σχηματισμό τους.
Σε μια νέα μελέτη, μια ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής τον Stefan Kraus (Πανεπιστήμιο του Έξετερ, Ηνωμένο Βασίλειο) πραγματοποίησε τώρα την πρώτη μέτρηση της ευθυγράμμισης περιστροφής-τροχιάς ενός εξωπλανήτη με μεγάλη τροχιά, του β Pictoris b που έχει φωτογραφηθεί άμεσα (Εικ. 2).
Αυτή η σύνθετη εικόνα αντιπροσωπεύει το κοντινό περιβάλλον του Beta Pictoris, όπως φαίνεται στο κοντινό υπέρυθρο (φως). Αυτό το πολύ αμυδρό περιβάλλον αποκαλύπτεται μετά από μια πολύ προσεκτική αφαίρεση της πολύ φωτεινότερης αστρικής άλω. Το εξωτερικό μέρος της εικόνας δείχνει το ανακλώμενο φως στον δίσκο σκόνης, όπως παρατηρήθηκε το 1996 με το όργανο ADONIS στο τηλεσκόπιο 3,6 m του ESO. Το εσωτερικό μέρος είναι το εσωτερικό μέρος του συστήματος, όπως φαίνεται στα 3,6 μικρά με το όργανο NACO στο Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο (Very Large Telescope). Η πρόσφατα εντοπισμένη πηγή είναι περισσότερο από 1000 φορές πιο αμυδρή από τον Beta Pictoris, ευθυγραμμισμένη με το δίσκο, σε προβαλλόμενη απόσταση 8 φορές την απόσταση Γης-Ήλιου. Και τα δύο μέρη της εικόνας ελήφθησαν με τηλεσκόπια του ESO εξοπλισμένα με προσαρμοστική οπτική. (credit: ESO; Lagrange et al. 2009a)
Τα αποτελέσματα του Kraus και των συνεργατών υποστηρίζουν την ιδέα ότι τα πλανητικά (ηλιακά) συστήματα σχηματίζονται αρχικά με ευθυγραμμισμένη αστρική περιστροφή και τροχιές πλανητών. Μη ευθυγραμμισμένες τροχιές συμβαίνουν αργότερα καθώς οι πλανήτες μεταναστεύουν. Θα χρειαστούν πρόσθετες παρατηρήσεις πλανητών με μεγάλες τροχιές για να επιβεβαιωθεί αυτή η εξήγηση. Περισσότερα εδώ και εδώ.
0 Comments