Ευχαριστήστε τον Δία, τον Μεγάλο Προστάτη του Μικρού Πλανήτη μας
Είσαι ξεχωριστή, όπως σου έλεγαν οι γονείς σου. Είσαι ένα σπάνιο λουλούδι, μια μοναδική νιφάδα χιονιού. Όπως όλοι οι άλλοι.
Τι θα λέγατε για το ηλιακό μας σύστημα; Είναι είναι ειδικός? Η Γη ήταν κάποτε στο κέντρο του Σύμπαντος. Μετά ήρθε ο Κοπέρνικος για να μας βάλει στη θέση μας. Τώρα γνωρίζουμε ότι η Γη περιφέρεται γύρω από ένα περισσότερο ή λιγότερο μέσο αστέρι σε έναν περισσότερο ή λιγότερο μέσο γαλαξία σε μια περισσότερο ή λιγότερο μέση περιοχή του Σύμπαντος. Τόσο πολύ για να νιώθεις ξεχωριστός… (Δείτε το προηγούμενο Ο Ναυτίλος ιστορίες για το δυνητικά όρια της αρχής του Κοπέρνικου , πώς μπορούμε να επαναπροσδιορίσουμε την επανάσταση του Κοπέρνικου και γιατί φεύγοντας από το κέντρο του Σύμπαντος μπορεί να ήταν ένα βήμα παραπάνω .)
Αλλά περίμενε! Η Γη είναι ειδικός. Η Γη είναι ένας ζωντανός πλανήτης, ο μόνος πλανήτης σε ολόκληρο το Σύμπαν που είμαστε σίγουροι ότι φιλοξενεί ζωή. Και είμαστε ξεχωριστοί απλώς και μόνο επειδή είμαστε ζωντανοί. Αυτό δεν είναι τίποτα για να ταρακουνήσει έναν κομήτη!
Τα τελευταία 20 χρόνια, οι γνώσεις μας για τους πλανήτες γύρω από άλλα αστέρια - αυτό που ονομάζουμε εξωηλιακούς πλανήτες ή εξωπλανήτες - έχει υποστεί επανάσταση. Για πρώτη φορά στην ανθρώπινη ιστορία, είμαστε σε θέση να απαντήσουμε στο ερώτημα πόσο κοινό ή ασυνήθιστο είναι το ηλιακό σύστημα. Τα σημερινά τηλεσκόπια μας μπορούν να ανιχνεύσουν αποτελεσματικά πλανήτες που βρίσκονται σε τροχιά πολύ κοντά στα αστέρια τους αλλά όχι πλανήτες πιο μακριά, επομένως οι συγκρίσεις που μπορούμε να κάνουμε περιλαμβάνουν συστήματα με πλανήτες κοντά στα αστέρια τους, περίπου εντός των τροχιών του Ερμή ή της Αφροδίτης - όχι τόσο μακριά όσο η Γη .
Η ετυμηγορία είναι:Εμείς κάνουμε ζείτε σε ένα ασυνήθιστο πλανητικό σύστημα (ακόμα και εκτός από τα άρθρα που γράφτηκαν για τον τρίτο πλανήτη)! Ένα παράξενο χαρακτηριστικό του ηλιακού συστήματος είναι ο Δίας, ένα αέριο θηρίο ενός πλανήτη 318 φορές πιο μαζικό και 11 φορές μεγαλύτερο από τη Γη. Τα περισσότερα πλανητικά συστήματα δεν έχουν γίγαντα αερίου σαν τον δικό μας. μόνο το 15% περίπου των πλανητικών συστημάτων φαίνεται να. Και ο Δίας έχει σημασία. Στην πραγματικότητα, ο Δίας είναι ο ήρωας αυτής της ιστορίας.
Μια άλλη αξιοσημείωτη πτυχή του ηλιακού μας συστήματος είναι αυτό που λείπει. Τουλάχιστον το ένα τρίτο - και ίσως περισσότερο από το μισό - όλων των άστρων όπως ο Ήλιος φιλοξενούν έναν πλανήτη κοντά στο άστρο τους (πιο κοντά από τον Ερμή στον Ήλιο). Οι περισσότεροι από αυτούς τους πλανήτες είναι λίγο μεγαλύτεροι από τη Γη, συνήθως μεταξύ Γης και Ποσειδώνα σε μέγεθος. Κάποιες είναι βραχώδεις υπερ-γαίες και μερικοί είναι υπό-Ποσειδώνας που κυριαρχούν τα αέρια . Γίνεται το ερώτημα, γιατί δεν υπάρχουν υπερ-Γαίες ή υπο-Ποσειδώνες σε τροχιά κοντά στον Ήλιο;
Για να απαντήσουμε σε αυτήν την ερώτηση, θα βοηθούσε να μάθουμε πώς όλες αυτές οι υπερ-Γη και οι υπο-Ποσειδώνες έφτασαν τόσο κοντά στα αστέρια τους. Και γιατί είναι τόσο κοινά; Υπάρχει κάποια συζήτηση, αλλά ένα κορυφαίο μοντέλο προτείνει ότι δεν σχηματίστηκαν τόσο κοντά στα αστέρια τους. Αντίθετα, σχηματίστηκαν σε πολύ ευρύτερες τροχιές, πέρα από τη Γη. Οι βαρυτικές αλληλεπιδράσεις με τους εκκολαπτόμενους πρωτοπλανητικούς δίσκους τους μείωσαν τις τροχιές τους και ώθησαν τους πλανήτες πιο κοντά στα αστέρια τους. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται τροχιακή μετανάστευση. Ουσιαστικά, οι υπερ-Γαίες και οι υπο-Ποσειδώνες μπορεί να είναι εισβολείς που μεταναστεύουν προς τα μέσα από τα εξωτερικά μέρη των πλανητικών τους συστημάτων. Αυτοί οι πλανήτες κατέκτησαν τις εσωτερικές περιοχές των συστημάτων τους, όπου τα τηλεσκόπια μας μπορούν να βρουν αποτελεσματικά πλανήτες.
Εάν οι υπερ-Γη είναι εισβολείς, τότε ο Δίας είναι ο φύλακας προστάτης μας. Πιστεύουμε ότι ο Δίας ξεκίνησε ως ένας βραχώδης ή παγωμένος πλανήτης μερικές φορές πιο μαζικός από τη Γη. Μπόρεσε να προσελκύσει βαρυτικά μια τεράστια ποσότητα αερίου από το δίσκο και να γίνει γίγαντας. Ένας άλλος τρόπος να το σκεφτούμε αυτό είναι ότι ο Δίας μπορεί να ξεκίνησε ως μεταναστευτική υπερ-Γη, αλλά όταν έγινε γίγαντας αερίων επιβράδυνε. Είχε αρκετή βαρύτητα για να χαράξει ένα κενό σε σχήμα δακτυλίου στον πρωτοπλανητικό δίσκο, το οποίο επιβράδυνε τη μετακίνησή του. Από εκείνο το σημείο και μετά, κάθε υπερ-Γη που προσπαθούσε να εισβάλει στο εσωτερικό ηλιακό σύστημα έπρεπε να μεταναστεύσει παρελθόν Ζεύς. Αλλά η τεράστια βαρύτητα του Δία - και το χάσμα που χάραξε στον πρωτοπλανητικό δίσκο - λειτούργησε ως φράγμα μετανάστευσης, προστατεύοντας τους βραχώδεις πλανήτες που αναπτύσσονταν πιο αργά. Υπό αυτή την έννοια, ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας —ακόμα και ο πυρήνας του Κρόνου— αντιπροσωπεύουν επίδοξους εισβολείς που συγκρατήθηκαν από τον Δία, τον γίγαντα σωματοφύλακά μας.
Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το αυξανόμενο δείγμα εξωηλιακών πλανητικών συστημάτων για να δοκιμάσουμε αυτήν την ιδέα. Οι αέριοι γιγάντιοι πλανήτες σε τροχιές που μοιάζουν με τον Δία θα πρέπει να είναι αντισυσχετισμένοι με συστήματα καυτών υπερ-γαιών ή μίνι-Ποσειδώνων. Φαίνεται αρκετά απλό, σωστά; Λοιπόν, η ζωή και η επιστήμη είναι πιο περίπλοκα από όσο θα θέλαμε. Δεν μπορούμε να το δοκιμάσουμε εντελώς ακόμα . Ένας λόγος είναι ότι τα αστέρια στα οποία έχουν βρεθεί καυτές υπερ-Γαίες δεν είναι τα ίδια όπου μπορούν εύκολα να βρεθούν οι Δίας. Επιπλέον, στο μοντέλο, οι υπερ-Γαίες περιστασιακά «πηδούν» πέρα από τον Δία, επομένως απαιτείται ένα μεγάλο δείγμα πλανητών για να γίνει μια στατιστική σύγκριση. Θα πρέπει να μάθουμε την απάντηση τα επόμενα χρόνια.
Ωστόσο, είναι μια δροσερή ιδέα, στην πρώτη γραμμή της επιστήμης των εξωπλανητών. Ίσως ο Δίας να είναι ο λόγος που το ηλιακό μας σύστημα είναι ιδιαίτερο. Χωρίς τον Δία, το εσωτερικό ηλιακό σύστημα μπορεί να είχε κατακλυστεί από μεταναστευτικές υπερ-Γαίες, όπως ο Τζένγκις Χαν που σαρώνει την Ευρασία. Εάν συνέβαινε αυτό, η Γη πιθανότατα θα καλυπτόταν από ωκεανούς βάθους χιλιάδων μιλίων. Και μετά πού θα βάζαμε τα τηλεσκόπια μας;
Ο Sean Raymond είναι ένας αστρονόμος που μελετά τον σχηματισμό και την εξέλιξη των πλανητικών συστημάτων. Δημοσιεύει επίσης blog στο planetplanet.net.
