SLOBODA JE ODGOVORNOST

25. studenoga 2021.

SLOBODA JE ODGOVORNOST

KLJUČ ZA RAZUMIJEVANJE EGZOPLANETARNIH SUSTAVA

Visoko na brežuljku s pogledom na francusku rivijeru ponovo se okuplja nekolicina astronoma na podnevni obrok. Iako je najpoznatija po bogatim i slavnim te nizu holivudskih zvijezda koje se svake godine spuštaju na filmski festival u Cannesu tek nešto dalje od obale, Azurna obala je dugo bila dom četiri međunarodno poznata optička opservatorija, od kojih su svi administrativni uredi upravo u Zvjezdarnici u Nici.

Zračnom linijom, Nica se također nalazi samo nekoliko stotina kilometara od Observatoire de Haute-Provence gdje su 1995. godine švicarski astronomi, dobitnici Nobelove nagrade Michel Mayor i Didier Queloz, šokirali svijet prateći bizarni objekt nalik Jupiteru oko obližnjeg Sunca – zvijezda 51 Pegazi. 

Međutim, ovog poslijepodneva, kuhar restorana zvjezdarnice prilazi dugogodišnjem lovcu na ekstrasolarne planete Tristanu Guillotu i zadirkuje ga hoće li poželjeti kavu u isto vrijeme kao i svoj desert, što bi se u strožim francuskim krugovima moglo smatrati promašajem. Ali Guillot, planetarni znanstvenik i astrofizičar na l’Observatoire de la Cote d’Azur, prihvaća prijateljsku rebrast s karakterističnim dobrim humorom.   

Guillot je jedan od mnogih neopjevanih heroja revolucije egzoplaneta u posljednjih četvrt stoljeća u kojoj se naša planetarna paradigma pomaknula s popisa točno jednog — našeg vlastitog Sunčevog sustava nalik Zlatokosi — na nekih 5000 potvrđenih ekstrasolarnih sustava. Gotovo nijedan od njih ne nalikuje našoj.  

Prošli tjedan svratio sam na ručak kako bih razgovarao o tome koliko je daleko egzoplanetarna znanost stigla od onih opojnih dana sredinom 1990-ih.

Guillot je sredinom 1990-ih proveo dvije godine kao postdoktorski istraživač na Sveučilištu Arizona u Tucsonu gdje je bio dio tima s dugogodišnjim planetarnim istraživačima Adamom Burrowsom i Williamom Hubbardom, koji je bio pionir atmosferskih modela ekstrasolarnih plinovitih divovskih planeta. Takvi su modeli ključni u razumijevanju ovih bizarnih egzosustava.

Planetarni znanstvenik Tristan Guillot (lijevo s maskom)

“Objavili smo rad u časopisu Nature o očekivanim sjaju ekstrasolarnih divovskih planeta nekoliko mjeseci prije nego što je otkriven 51 Pegasi b” – rekao je Guillot. “Ali mislili smo na planete koji su relativno mladi i udaljeni od zvijezde pa je bilo veliko iznenađenje pronaći planet koji je bio tako blizu zvijezde.”

Guillotova doktorska teza bila je o unutarnjoj strukturi Jupitera i Saturna. Dakle, nakon što su Mayor i Queloz otkrili ovaj čudni planet polovične mase Jupitera 51 Pegasi b, Guillot je shvatio da bi proučavanjem Jupitera, Saturna i četiri plinska diva našeg vlastitog Sunčevog sustava mogao dati vitalni doprinos razumijevanju ekstrasolarnih planetarnih sustava.

Šokantno, čini se da niti jedan od trenutno poznatih ekosustava nije baš sličan našem solarnom sustavu. Zapravo, nakon nekih 25 godina istraživanja, zabrinjavajuće je i iznenađujuće da nismo pronašli planetarni sustav koji je dinamički, kompozicijski ili arhitektonski stvarno Sunčev sustav 2.0.

Prije dvadeset i pet godina, astronomi su samo otkrivali „planetarne plodove“, „otkačene“, „divlje“ vruće Jupitere na kratkim orbitama oko njihovih matičnih zvijezda jer su to naše zemaljske Doppler spektroskopije bile najosjetljivije na pronalaženje. Kako planet kruži oko svoje zvijezde na kratkoj orbiti, on može gravitacijski poremetiti svoju roditeljsku zvijezdu do te mjere da se učinci mogu izmjeriti radijalnom brzinom određene zvijezde. Odnosno, njegovo kretanje prema ili od nas duž našeg vidnog polja. To uzrokuje da se ono što je poznato kao središte gravitacije zvijezde trza okolo reda desetke metara u sekundi. Naš vlastiti Jupiter čak je sklon takvom utjecaju na naše Sunce.

Dakle, koristeći ovu metodu, Mayor i Queloz su uspjeli otkriti gravitacijske učinke planeta koji je upola manji od Jupitera na Pegazi 51, koji se nalazi oko 50 svjetlosnih godina udaljen u sjevernom zviježđu Pegaza.

Nedavno je Guillotov fokus uglavnom bio na našem vlastitom Sunčevom sustavu koristeći podatke prikupljene iz NASA-ine orbitalne Juno misije na Jupiter, koja je sada produžena do 2025. Jedan od Junoinih ciljeva bio je postaviti ograničenja na Jupiterov duboki sastav. “Otkrili smo da Jupiter i divovski planeti nisu tako jednostavni kao što smo mislili”, rekao je Guillot. “Središnja jezgra planeta vjerojatno nije kompaktna jezgra i razrijeđena je u okolnom omotaču sa stabilnim područjima u toj ovojnici.”

Kako ulazite dublje u Jupiter, plin se mijenja u nešto više poput tekućine, kaže Guillot. Čak i nakon što dosegne unutarnju metalnu vodikovu ovojnicu planeta, sastav je još uvijek tekućina, kaže Guillot. U blizini Jupiterovog središta, planet postaje ioniziran pod pritiskom od dva do četiri milijuna Zemljinih atmosfera, kaže on. Zbog toga Jupiter ima tako visoku električnu vodljivost za koju Guillot kaže da je vjerojatno i izvor iznimno robusnog magnetskog polja planeta. 

Guillot je dio francuskog tima astronoma koji koristi najizoliraniju astronomsku zvjezdarnicu na Zemlji — antarktičku ledenu stanicu koja je dom optičkog teleskopa od 40 cm — kako bi potvrdila mnoge planetarne detekcije koje NASA-in TESS (Tranzitni Exoplanet Survey Satellite) izrađuje. 

Concordia Station Antarctica, dom francuskog teleskopa od 40 cm koji je dio ASTEP-a

Projekt Antarctic Search for Transiting ExoPlanets (ASTEP) je robotiziran, ali dio je francusko-talijanske baze Concordia sa stalnim osobljem u Dome C, 3200-metarskom ledenom usponu oko 1000 km od geografskog Južnog pola. Zbog svoje tromjesečne noći tijekom antarktičke zime, dobrih vremenskih uvjeta i minimalnih atmosferskih poremećaja, ASTEP može izvesti fotometrijska promatranja s tla koja se približavaju svemirskoj kvaliteti.

Mogli smo ove godine promatrati prvi kružni planet sa zemlje; planet koji kruži oko dvije zvijezde poput Tatooinea (u Ratovima zvijezda), kaže Guillot. Također tražimo planete u dugim orbitalnim periodima koji prolaze kroz svoje zvijezde, koje je mnogo teže uočiti, kaže on.

Unatoč činjenici da plinoviti divovski planeti bilo koje pruge vjerojatno neće imati nikakav život, njihova studija i dalje nudi uvid u planetarne sustave u cjelini.

Fotografija Jupiterove južne polarne regije, snimljena JunoCam kamerom na NASA-inom Juno Orbiteru u veljači 

Divovski planeti imali su ogroman utjecaj na arhitekturu našeg Sunčevog sustava i protok kometa koji ulaze u naš unutarnji Sunčev sustav, kaže Guillot. Je li to bilo pozitivno ili negativno može ovisiti o sustavu, kaže.

Stoga, nešto tako prizemno kao što je ručak u jednoj od svjetskih povijesnih zvjezdarnica — prozor u istinsku potragu za razumijevanjem sebe — dobiva novo značenje. Tako svakodnevni čin kao što je serviranje tanjura ribe od oslića u curryju daje stanku da se začudimo koliko je daleko ovaj planet stigao otkako se bacao uokolo u protoplanetarnom disku našeg Sunčevog sustava.

Koliko je jedinstven naš solarni sustav?

“Za sada je to još uvijek teško reći”, rekao je Guillot. 

Općenito, egzoplanetarni sustavi koje otkrivamo prilično su različiti od naših i pokazuju veliku raznolikost, kaže on. 

“Mislim da još nemamo blizanca našeg solarnog sustava u uzorku; dakle, naš solarni sustav mora biti prilično rijedak” – rekao je Guillot.

Izvor//Autor: Forbes//Bruce Dorminey

Prijašnja objava

SIMULACIJA MREŽE UMJETNOG MOZGA S KVANTNIM MATERIJALIMA

Slijedeća objava

TEORIJA VELIKOG PRASKA

Možda će Vas interesirati i ovo:

JE LI VELIKI PRASAK UISTINU POČETAK SVEMIRA?

Nekad smo mislili da Veliki prasak znači da je svemir započeo iz singularnosti. Skoro 100 godina kasnije, nismo toliko sigurni. Suvremena kozmička slika povijesti našeg svemira ne počinje singularnošću koju poistovjećujemo s Velikim praskom, već […]

PROJEKT SOELA SISAK

PROJEKT SOELA – Solarni električni automobil, Tehničke škole Sisak, Sisačko – moslavačke županije, Srednje strukovne škole Velika Gorica, Tehničke škole Kutina, Srednje škole Vice Vlatkovića Zadar, Elektrotehničke i prometne škole Osijek, Hrvatskog zavoda za zapošljavanje, […]