Układ planetarny z rekordową liczbą planet

Nowo odkryta planeta należy do układu planetarnego, w środku którego znajduje się gwiazda 55 Cancri. Oprócz naszego Układu Słonecznego system ten jest jedynym, dotychczas odkrytym, posiadającym co najmniej pięć planet.

Artystyczna wizja układu planetarnego gwiazdy 55 Cancri (źr: NASA/JPL-Caltech)

Odkrycia dokonano po 19 latach systematycznych obserwacji gwiazdy (ponad 300 pomiarów) przez amerykański zespół pracujący nad projektem poszukiwania planet California and Carnegie Planet Search. W tym roku projekt ten obchodzi 20 rocznicę dokonania pierwszych prób odkryć planet pozasłonecznych z zastosowaniem technik analizy efektów jakie wywołują one w ruchu macierzystych gwiazd.

Układ 55 Cancri znajduje się 41 lat świetlnych od nas w gwiazdozbiorze Raka. W jego skład wchodzą cztery planety wewnętrzne o rozmiarach zbliżonych do Neptuna (w odległości do 0,8 AU od gwiazdy) i jeden zewnętrzny olbrzym (w odległości 6 AU). Między planetami wewnętrznymi, a olbrzymem występuje rozległa przerwa - pierścień o szerokości około 13 lat świetlnych. To właśnie w tej przerwie mogłaby znajdować się planeta podobna do Ziemi.

Gwiazda 55 Cancri jest starsza i świeci słabiej niż nasze Słońce więc jej ekosfera czyli strefa, w obrębie której panują fizyczne i chemiczne warunki umożliwiające powstanie i rozwój życia znajduje się bliżej gwiazdy niż w Układzie Słonecznym. Nowa, piąta planeta układu znajduje się w ekosferze i chociaż planeta jest gazowym olbrzymem o rozmiarze połowy Saturna, to być może posiada księżyce, na których powierzchni może występować ciekła woda. Istnieje jeszcze prawdopodobieństwo występowania w tej strefie dotychczas nie odkrytych planet skalistych, które mogą posiadać wodę. Piąta planeta znajduje się w odległości 0,785 AU od gwiazdy, a jej okres obiegu wynosi 260,8 dnia.

Naukowcy przewidują, że potencjalne obiekty krążące wokół gwiazdy w przerwie nie mogłyby być większe niż Neptun, inaczej zaburzałyby orbity pozostałych planet powodując ich destabilizację. Wszystkie planety układu 55 Cancri poruszają się po stabilnych, prawie kołowych orbitach, podobnie jak osiem planet naszego Układu.

Kiedy w 1996 roku astronomowie odkryli w układzie 55 Cancri pierwszą planetę, był to dopiero czwarty znany układ z planetami pozasłonecznymi. Jej rozmiar jest zbliżony do Jowisza, a okres obiegu wynosi 14,6 dnia. W 2002 roku odkryto drugą planetę o masie około cztery razy większej od Jowisza położoną mniej więcej w takiej odległości od gwiazdy jak nasz Jowisz od Słońca. Trzecią planetę również odkryto w 2002 roku. Masa tego obiektu zbliżona jest do połowy masy Saturna, jego okres obiegu to jedynie 44 dni. Czwarta planeta o rozmiarze Neptuna znajduje się bardzo blisko gwiazdy macierzystej. Temperatury na niej są bardzo wysokie, a jeden obieg dookoła gwiazdy trwa jedynie 2,8 dnia.

Mimo, że astronomom udało się dotychczas odkryć około 250 planet pozasłonecznych, to oprócz 55 Cancri jedynie o gwieździe μAra na niebie południowym wiemy, że posiada co najmniej 4 planety.

Odkyć nowych obiektów w układach planetarnych dokonuje się poprzez analizę ruchów gwiazdy macierzystej przy zastosowaniu techniki Dopplera. Poszukuje się zmian i wychyleń wartości prędkości z jaką gwiazda porusza się w kierunku do i od obserwatora (czyli nas). Metoda jest tak czuła, że potrafi wyróżnić zmiany o 1m/s.

Astronomowie pracujący przy projekcie 55 Cancri są przekonani, że ten układ planetarny kryje jeszcze niejedną planetę.

12 listopad 2007

Źródło: sciencedaily | Karolina Wojtkowska

Liczba odsłon: 1004