Žemė priklauso sėkmingajam 1%: Saulės sistema atitinka galaktinį standartą – tačiau yra retos rūšies

8 planetos – retenybė, tačiau studija rodo, kad Saulės sistema vystosi, vadovaudamasi tomis pačiomis, itin bazinėmis formavimosi taisyklėmis, kaip ir visos apie savo žvaigždę skriejančios planetos. Visgi klausimas, kas būtent daro ją tokia išskirtine, kad joje yra gyvybė, aktualumo nepraranda. Šis tyrimas publikuotas Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Ekscentriškos planetų orbitos apsprendžia planetų skaičių

Bet kurios konkrečios planetų sistemos eksentricitetas ir planetų skaičius labai aiškiai koreliuoja. Planetų formavimasis prasideda apskritimėse orbitose dulkių ir dujų debesyje. Bet tada jos dar gan mažos, maždaug Mėnulio dydžio. Šiek tiek vėliau, dėl tarpusavio gravitacijos poveikio, jų orbitos darosi vis labiau ekscentriškos – elipsiškos. Tai reiškia jų susidūrimų pradžią, nes elipsinės orbitos tarpusavyje – taip susidurdamos planetos auga. Jei galiausiai visi šie gabalai sulimpa į vieną ar kelias planetas, jų orbitos lieka elipsinės. Bet jei susidaro daug planetų, dėl gravitacinės tarpusavio traukos jos praranda energiją – ir formuojasi vis apvalesnės orbitos.

Tyrėjai tarp planetų skaičiaus ir jų orbitų apvalumo atrado labai aiškią koreliaciją. „Iš tiesų, tai nestebina“, pastebi profesorius Uffe Gråe Jørgensen. „Bet mūsų planetų sistema unikali tuo, kad jokioje kitoje tirtoje sistemoje tiek planetų nebuvo. Tad, galima būtų tikėtis, kad mūsiškė šios koreliacijos neatitinka. Bet ji atitinka! Tiesą sakant, atitinka idealiai!“

Vienintelės šios „taisyklės“ nesilaikančios sistemos yra tos, kuriose tėra viena planeta. Kartais taip būna dėl to, kad tokių planetų orbita itin arti žvaigždės, bet kitais atvejais priežastis gali būti ta, kad tose planetose planetų yra daugiau, nei manyta iš pradžių. „Tokiais atvejai tikėtina, kad nukrypimas nuo taisyklės gali padėti atrasti daugiau planetų, kurios lig šiol slėpėsi,“ paaiškina Nanna Bach-Møller, straipsnio vyr. autorė. Matydami planetos orbitos ekscentricitetą, galime nustatyti, kiek dar planetų turėtų būti sistemoje – ir atvirkščiai, žinodami kiek yra planetų, žinome jų orbitas. „Tai itin svarbus įrankis ieškoti planetų sistemų, panašių į mūsų, nes daugelį egzoplanetų, panašių į mūsų sistemos planetas, nežinant, kur ieškoti, aptikti būtų sunku“.

Žemė priklauso sėkmingajam 1 procentui

Kad ir kokiu metodu ieškoma egzoplanetų, pasiekiamas tas pats rezultatas. Taigi, veikia bazinė, universali fizika. Tuo remdamiesi, tyrėjai gali įvertinti, kokios dalies planetų sistemų eksentricitetas yra toks, kaip mūsų sistemos ir pagal tai nustatyti, kiek sistemų yra tiek pat panetų, kaip ir Saulės sistemoje. Pasirodo, iš visų sistemų, tiek pat ar daugiau planetų, kaip mūsiškė, turi vos 1 %. Tačiau, jei Paukščių Tako galaktikoje yra maždaug 100 milijardų žvaigždžių, tai tokių planetų sistemų turėtų būti ne mažiau nei milijardas. Gyvenamoje zonoje, tai yra, tokiu atstumu nuo savo žvaigždės, kad galėtų egzistuoti skystas vanduo, yra apie 10 milijardų Žemės tipo planetų. Bet tarp buvimo gyvenamoje zonoje ir buvimo gyvenama ar su išsivystyta technologine civilizacija, yra didžiulis skirtumas, pabrėžia Uffe Gråe Jørgensen. „Yra kažkokia priežastis, kodėl aplinkui nešmirinėja tuntai NSO. Žvaigždės sistemoje prasidėjus planetų užkariavimui, reikalai vyksta gan sparčiai. Matome tai pagal savo pačių civilizaciją. Jau pabuvojome Mėnulyje, o Marse jau keletas robotų. Bet nėra daugybės NSO iš milijardų į Žemę panašių egzoplanetų žvaigždžių gyvenamose zonose, tad, tikriausiai gyvybė ir konkrečiai, technologinės civilizacijos, yra retos“.

Pati Žemė nėra itin išskirtinė – tik planetų skaičius sistemoje

Ko dar, neskaitant buvimo Žemės dydžio planeta gyvenamoje žvaigždės zonoje, reikia, kad ten įsikurtų gyvybė? Kuo tokia išskirtinė Žemė ir Saulės sistema? Kalbant apie planetas, Žemė nėra ypatinga, tokių planetų pilna. Bet gal tai galėtų būti planetų skaičius ir jų prigimtis. Saulės sistemoje dujinių milžinių daug, pusė visų planetų. Ar gali didelių dujinių planetų egzistavimas būti mūsų egzistavimo Žemėje laidu? Dali šių debatų nagrinėja klausimą, ar didelės dujinės planetos į pusės milijardo metų „nukreipė“ į Žemę kometas, kurių vanduo padėjo susiformuoti gyvybei.

Tai pirmas kartas, kai tyrimas parodė žvaigždės sistemos su 8 planetomis unikalumą ir tuo pačiu patvirtino, kad mūsų sistema nėra visiškai unikali – ją valdo tos pačios fizikinės planetų formavimosi taisyklės, tiesiog esame neįprastame šio diapazono gale. Ir vis viena lieka klausimas, būtent kodėl esame čia ir galime sukti galvą dėl jo.

Niels Bohr Institute
scitechdaily.com

Nuoroda: „Orbital eccentricity–multiplicity correlation for planetary systems and comparison to the Solar system“ by Nanna Bach-Møller and Uffe G Jørgensen, 30 October 2020, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
DOI: 10.1093/mnras/staa3321

▲