Trhlina v teorii formování planet

Astronomové na základě dat z Hubbleova kosmického teleskopu (HST) a z pozemských pozorování objevili u hvězdy TW Hydrae (v souhvězdí Hydry) mezeru v akretačním disku, která odpovídá přítomnosti formující se planety.

Snímek disku TW Hydrae z Hubbleova kosmického teleskopuNASA

Hvězda TW Hydrae, která leží asi 176 světelných let od Země, je typu červeného trpaslíka, je asi o 55 procent hmotnější než Slunce a její stáří se odhaduje na "pouhých" 8 miliónů let. Kolem hvězdy se rozkládá protoplanetární disk, jenž je mnohem rozsáhlejší než naše Sluneční soustava. A právě při studiu protoplanetárního disku vědci ve vzdálenosti asi 12 miliard kilometrů od centrální hvězdy objevili mezeru, která je nepřímým důkazem přítomnosti planety, jež sbírá materiál z okolí a "čistí" tak okolí své oběžné dráhy. Planeta se tak tvoří ve vzdálenosti odpovídající dvojnásobku vzdálenosti Pluta od Slunce. Odhaduje se, že planeta je poměrně malá a má hmotnost do 28 hmotností Země.

Astronomové při zkoumání okolí hvězdy TW Hydrea porovnali snímky z HST a spektroskopická a optická pozorování pozemských observatoří a zjistili, že mezera se vyskytuje ve všech vlnových pásmech a že se tedy nejedná o klam způsobený rozptýlením světla nebo vadou přístrojů. A pozorování z Atacama Large Array v Chile v milimetrových vlnách prokázala, že ve vzdálenosti, v níž se tvoří planeta se nenacházejí větší kusy materiálu než písková zrnka. John Debes z baltimorského Space Telescope Science Institut k tomu řekl, že podle současných teorií je potřeba ke vzniku zárodku planety tělesa minimálně "velikosti oblázků".

Debes dále řekl, že v případě hvězdy TW Hydrae je mezera v protoplanetárním disku nejdál, co kdy bylo u hvězd podobné velikosti pozorováno. Proto je potřeba vytvořit novou teorii, která by vysvětlila jak je možné formování planety tak daleko od centrálního tělesa a za takových podmínek, jaké pozorujeme. Současně uznávaná teorie tvrdí, že rychlost formování planet z protoplanetárního disku je závislá na vzdálenosti od hvězdy (čím dál tím pomaleji) a velikosti materiálu, z něhož se tvoří (čím menší díly tím delší je potřebný čas). Zásadním hlediskem je tak čas. S využitím současné teorie se ukazuje, že taková planeta by se za pozorovaných podmínek tvořila asi 200krát déle než náš Jupiter (a ten se vytvářel zhruba 10 miliónů let) a jak už jsem uvedl, stáří hvězdy je jen 8 miliónů let. Debes ale současně nabízí jedno možné řešení: část disku se gravitačně zhroutí do sebe a planeta se pak může vytvořit relativně velice rychle - v řádu několika tisíc let.

Astrofyzik Alan Boss z washingtonského Carnegie Institution for Science k celému problému dodal: "Potvrdí-li se, že hmotnost vznikající planety je tak malá, zdá se, že máme před sebou skutečnou hádanku. Naše teorie nám říkají, že taková planeta nemůže existovat!"

S použitím materiálu NASA - http://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/science/tw-hydrae.html.