Žyma: Planeta už Saulės sistemos ribų

Ar gali planeta būti tokia didelė, kaip žvaigždė, aplink kurią sukasi? Neseniai astronomai atrado, kad aplink netolimą Van Bisbruko (Van Biesbroeck’s) žvaigždę galbūt skrieja kaip tik tokia milžiniška planeta. Van Bisbruko žvaigžde vadinama maža raudonoji nykštukė Erelio žvaigždyne, sutrumpintai žymima VB 10. Vos 17 ryškio žvaigždei pamatyti prireiks teleskopo, nors ji spingsi už 20 šviesmečių nuo mūsų. Van Bisbruko žvaigždė jau anksčiau buvo garsi dėl spartaus savojo judėjimo: žemiečių dangumi ji gali nukeliauti mėnulio skersmens atstumą vos per maždaug 1000 metų. Atradę žvaigždės eiklųjį judėjimą astronomai galėjo numatyti ir kelis kartus už Jupiterį didesnės planetos galimybę. Nors manoma, kad žvaigždė VB 10 yra dešimt kartų didesnės masės negu atrastoji planeta VB 10b, žvaigždė, tikėtina, yra labiau susispaudusi, – tad dydžiu abu kosminiai bičiuliai gali būti panašūs. Tokią įsivaizduojamą sistemą čia matote nupieštą dailininko. Kadangi tokių kaip VB 10 – blausių M žvaigždžių – galaktikoje yra gausu, visai tikėtina, kad jas supančios planetos, o tarp jų ir didesnės už savo gimtąsias žvaigždes, gali būti įprastesnis reiškinys, negu į mūsų Saulės sistemą panašūs dariniai.

Tolimojoje planetoje HD 80606b vasarą gali būti mirtinai pavojinga. Jeigu planetoje HD 80606b būtų kokios nors gyvybės, plaukiojančios atmosferoje ar tūnančios kuriame nors iš palydovų (šiuo metu dar tik spėjamų), vasarą nežemiškiems organizmams tektų kęsti 1500 Kelvinų karštį – tokioje kaitroje ima lydytis ne tik švinas, bet ir nikelis. Nors Žemėje vasara būna tada, kai Saulė dieną šviečia ilgiau ir danguje pakyla aukščiau, nežemiškoje planetoje HD 80606b vasara susijusi su tuo, kiek arti planeta priartėja prie savo gimtosios žvaigždės. HD 80606b yra už maždaug 200 šviesmečių nuo mūsų, Grįžulo Ratų žvaigždyno kryptimi, turi vieną labiausiai elipsinių orbitų iš visų iki šiol atrastų planetų. Palyginus su Saulės sistema, šios planetos tolimiausias taškas siektų toliau negu Veneros orbita, artimiausias – gerokai arčiau Saulės negu Merkurijus. Šioje vaizdų sekoje kompiuteriu atkurtas naktinės HD 80606b pusės švytėjimas infraraudonojoje šviesoje beveik dienos atkarpomis, kai 111 dienų trukmės kelionėje aplink savo žvaigždę, planeta skrieja arčiausiai jos. Vaizdai atkurti pagal infraraudonųjų spindulių duomenis, gautus 2007 m. pabaigoje iš Spitzerio (Spitzer) kosminio teleskopo.

Glizo 876d (Gliese 876d) planetoje saulėtekiai gali būti pavojingi. Nors iš tikrųjų niekas dorai nežino, kokios sąlygos būna planetose, skriejančiose artimose orbitose aplink tokias žvaigždes kaip kintamoji raudonoji nykštukė Glizas 876 , pažvelgę į šią dailininko iliustraciją galite susidaryti įspūdį. Skriejanti daug arčiau savo žvaigždės negu mūsiškis Merkurijus aplink Saulę ir būdama keletą kartų didesnės masės negu Žemė, Glizo 876d planeta tikėtina sukasi taip lėtai aplink savo ašį, kad diena ir naktis joje išties skirtingos. Čia matote Glizą 876d išvarpytą ugnikalnių , kuriuos, manoma, pažadina gravitacijos keliami potvyniai ir atoslūgiai, išjudinantys ir įkaitinantys planetos vidų, o dieną – matyt dar smarkiau. Tolumoje tekanti raudonoji nykštukė kaip spėjama kunkuliuoja dėl savo magnetinio lauko aktyvumo , spjaudosi įspūdingais ir pražūtingais protuberantais. O nuo jos sklindantis žvaigždinis vėjas plėšia nuo numanomo (hipotetinio) palydovo, kabančio viršuje, plonytę atmosferą. Glizas 876d žadina vaizduotę dar ir dėl to, kad tai viena iš nedaugelio žinomų užsaulinių planetų , skriejančių gyvybei įmanomame ruože aplink savo žvaigždę.

Kaip atrodytų dangus, jeigu jame šviestų keturios saulės? Toks dangus supa HD 98800 planetas – žinoma, jeigu tokių yra. HD 98800 yra daugianarė žvaigždžių sistema maždaug už 150 šviesmečių nuo Žemės, žemiečių Galaktikos dalyje. Astronomai jau daug metų žino, kad HD 98800 yra pora dvinarių žvaigždžių, o vieną jų porą supa dulkių diskas. Žvaigždžių poros viena nuo kitos nutolusios maždaug 50 astronominių vienetų – šiek tiek daugiau, negu nuo Saulės nuskriejęs Plutonas. Tačiau neseniai gauti infraraudonųjų spindulių duomenys iš Spitzerio (Spitzer) kosminio teleskopo, besisukančio aplink mūsų planetą, rodo, kad dulkių diske gali būti plyšių, kuriuos tikėtina iššlavė viduje skriejančios planetos. Jeigu taip, viena iš planetų matyt sukasi panašiu atstumu, kaip Marsas aplink mūsų gimtąją žvaigždę. Čia matote dailininko nupieštą spėjamą HD 98800 vaizdą iš arti.

Kaip atrodytų rytmetys užsaulinėje planetoje Glizas 581c (Gliese 581c)? Čai matote vieno dailininko nuomonę. Glizas 581c yra labiausiai į Žemę panaši iš visų iki šiol atrastų planetų už Saulės sistemos ribų, nutolusi nuo mūsų vos 20 šviesmečių. Žmonių negyvenamoje planetoje rytmetį nušviestų ne Saulė, o raudonoji nykštukė – mažesnė ir raudonesnė už mūsų Saulę. Tačiau viena iš ten atrastų planetų skrieja būtent tame ruože, kur galima gyvybė – kur planetos paviršiuje gali būti skysto vandens, o ne sušalusio į visišką ledą ar virtusio garais nuo didžiulės kaitros. Nors atrastoji planeta daug skiriasi nuo Žemės – skrieja arčiau žvaigždės negu Merkurijus prie Saulės, jos masė penkis kartus mažesnė už Žemės – spėjama, kad ten gali būti ne tik vandenynų, bet ir vandenynuose užsimezgusios gyvybės. Jeigu tolimesni tyrimai patvirtintų, kad ten teliūskuoja vanduo, planeta Glizas 581c taptų verta ateities tarpžvaigždinių kelionių stotele ar bent būtų ieškoma galimybių pralėkti pro šalį. Čia matote piešinį, kaip galbūt atrodo žvaigždė Glizas 581, kylanti už debesų virš ramaus vandenyno, savo planetoje Glizas 581c.

Niekuo neišsiskirianti, gal tik truputį ryškesnė už kaimynes, žvaigždutė nuotraukos centre yra Glizas 581 (Gliese 581) – taip žymima artimųjų žvaigždžių kataloge, pradėtame kurti ir pavadintame vokiečių astronomo Viljamo Glizo (Wilhelm Gliese) vardu. Žvaigždė Glizas 581 yra vos už 20 šviesmečių nuo mūsų Svarstyklių žvaigždyne. Astronomai neseniai paskelbė atradę didžiulę planetų sistemą aplink Glizą 581, o tarp jų ir labiausiai į Žemę panašią planetą iš visų iki šiol rastų už Saulės sistemos ribų. Tačiau Glizas 581 nėra į Saulę panaši žvaigždė. Tai raudonoji nykštukė, daug mažesnė ir šaltesnė už mūsų gimtąją žvaigždę. Visgi, mažiausia iš jos planetų, spėjama, skriejančių aplink Glizą 581, yra penkis kartus masyvesnė už Žemę ir maždaug 1,5 didesnio skersmens. Ši žemė milžinė apsuka aplink žvaigždę kas 13 dienų, 14 kartų mažiau nutolusi nuo savo gimtojo šviesulio, negu Žemė nuo Saulės. Kadangi ši planeta skrieja arti šaltos žvaigždės, jos paviršiaus temperatūra, manoma, yra tarp 0 ir 40 laipsnių Celsijaus. Vadinasi, vanduo joje gali būti skystas, o tai – tinkama terpė gyvybei.

Planeta HD 209458b garuoja. Ji skrieja taip arti žvaigždės, kad įkaitusi ir išsiplėtusi planetos atmosfera tiesiog išsisklaido kosminėje erdvėje. Kai kurie astronomai, tirdami šią tolimą planetą, mano tarp garuojančių atmosferos dujų esant ir vandens. Šį ginčytiną atradimą, jeigu jis pasitvirtins, turėsime laikyti pirmuoju vandens buvimo už Saulės sistemos ribų įrodymu, vėl suteikiančiu vilčių, kad gyvybės gali būti ir kitur Visatoje. HD 209458b vadinama karštąja Jupiterio planeta, kadangi ji savo sandara panaši į Jupiterį, tačiau skrieja taip arti žvaigždės, kaip ir Merkurijus arti Saulės, kad smarkiai įkaista. Nors vandens kaitriojoje planetoje ieškoma remiantis iš Hablo (Hubble) kosminio teleskopo gautais šviesos bangų (spektroskopiniais) duomenimis, tačiau pati planetinė sistema yra per maža ir per blyški ją nufotografuoti. Todėl čia matote dailininko pieštą įsivaizduojamą HD 209458b planetą ir jos žvaigždę. Šios planetos atmosferos sudėties ir kitų užsaulinių planetų tyrimai tęsiami.

Ši žvaigždžių grūstis, žvelgiant link mūsų Galaktikos centro, virto puikia vieta ieškoti planetų už Saulės sistemos ribų. Astronomai, versdami Hablo (Hubble) kosminį teleskopą daug kartų per vieną savaitę fotografuoti tą patį, maždaug 180 tūkstančių žvaigždžių talpinantį, dangaus plotą, vykdė Užsaulinių planetų Šaulio žvaigždyno plote paieškos pagal spindesio pokyčius projektą (SWEEPS, Sagittarius Window Eclipsing Extrasolar Planet Search). Jie ieškojo trumpų, pasikartojančių žvaigždžių spindesio priblėsimų, kurie atsiranda, kai didelė planeta praskrieja priešais savo žvaigždę ir ją užtamsina. Kadangi tikimybė pastebėti tokius spindesio pokyčius labai maža, astronomai stengėsi pasinaudoti galimybe ir ištirti kiek įmanoma daugiau žvaigždžių. Galų gale, Užsaulinių planetų projektą vykdę astronomai rado 16 žvaigždžių – kandidačių. Yra tikimybė, kad aplink jas sukasi didžiulės, Jupiterio dydžio planetos, apskriejančios aplink žvaigždę per kelias dienas ar dar trumpiau. Šioje nuotraukos iškarpoje matyti 11 iš jų, pažymėtų žaliais apskritimais. Numanomos didžiosios planetos skrieja taip arti savųjų žvaigždžių, kad jos pramintos karštaisiais jupiteriais. Ateityje NASA planuoja paleisti Keplerio kosminę observatoriją, kuri tirs dar smulkesnius žvaigždžių spindesio pokyčius ir taip galės aptikti Žemės dydžio ar net mažesnes planetas

Ar planetos, skriejančios aplink kitas žvaigždes, paprastai būna netikėtinai milžiniškos? Taip gali būti. Neseniai gauti tai patvirtinantys įrodymai: planeta, skriejanti aplink tolimą žvaigždę, savo gravitacijos lauko jėga sustiprina ne tik savo gimtosios, bet ir dar tolimesnės žvaigždės šviesą. Jeigu tartume, kad planeta skrieja aplink paprastą raudonąją nykštukę, pašviesėjimą galima būtų paaiškinti, nebent jei ji būtų 13 kartų masyvesnė už Žemę ir skrietų mūsų Saulės sistemos asteroidų juostos atstumu. Turint omenyje, kad buvo stebimas nedidelis skaičius tokių objektų ir panašios savybės gautos kitose žvaigždžių sistemose, tokios milžiniškos planetos gali būti dažnas reiškinys. Astronomai mano, kad tolimoji planeta galėjo išaugti iki Jupiterio dydžio, jeigu žvaigždės sistemoje būtų buvę daugiau dujų. Kadangi planeta stebima tik netiesiogiai, visi šie spėjimai gana netvirti ir tolimesnių tyrimų tikslas – geriau išsiaiškinti nustebinusių planetų sistemų duomenis. Čia matote ilustraciją, kurioje dailininkas pavaizdavo spėjamą milžinišką planetą, skriejančią aplink tolimąją raudonąją nykštukę kartu su išgalvotu palydovu.

Nors atrodo kaip fantastika, šis dailininko pieštas saulėlydis svetimame pasaulyje pagrįstas tikrais faktais – neseniai rasta karšta Jupiterio dydžio planeta, skriejanti aplink trinarę žvaigždžių sistemą HD 188753. Nutolusią nuo mūsų vos 149 šviesmečius Gulbės žvaigždyne, masyviąją planetą atrado astronomas Mačėjus Konackis (Maciej Konack), nagrinėdamas spektroskopinius duomenis iš Keko (Keck) observaorijos. Didžiulė planeta pavaizduota kairiajame viršutiniame kampe, žvelgiant nuo įsivaizduojamo uolėto jos palydovo. Arčiausia planetai, karščiausia ir masyviausia iš visų trinarės sistemos žvaigždžių, vos karštesnė už Saulę galiūnė čia jau nusileidusi už tolimųjų kalnų viršūnių. Kitos dvi saulės, smengančios žemyn link horizonto – gerokai šaltesnės ir labiau nutolusios nuo planetos milžinės. Nors jau ne viena karšta, Jupiterį primenanti planeta yra rasta skriejanti aplink kaimyninę žvaigždę, trys saulės šioje sistemoje prieštarauja jau nusistovėjusiai planetų susidarymo teorijai.