Blízká planetární soustava se podobá Sluneční soustavě!

Létající observatoř NASA s názvem SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) nedávno dokončila detailní výzkum blízké planetární soustavy. Průzkum potvrdil, že tento planetární systém má architekturu pozoruhodně podobnou naší Sluneční soustavě. Hvězda Epsilon Eridani (ε Eri), která se nachází na jižní obloze a od Země ji dělí 10,5 světelného roku, je nejbližší planetární soustavou kolem hvězdy podobné Slunci. To je velmi výhodná poloha ke studiu procesu, jak vznikají planety kolem hvězd, jako je naše Slunce.

Předcházející výzkumy naznačovaly, že Epsilon Eridani je obklopena diskem drobných částic, který je označován astronomy za pozůstatek materiálu stále ještě obíhajícího kolem hvězdy i po ukončení tvorby planet. Toto „smetí“ může mít podobu plynu a prachu, stejně tak i malých kamenných a ledových těles. Disky z pozůstatků materiálu mohou být široké, nesouvislé nebo soustředěné do pásů materiálu, podobně jako vypadá hlavní pás planetek v naší planetární soustavě nebo Kuiperův pás – oblast za drahou Neptunu, kde se nacházejí stovky tisíc těles složených z horniny a ledu. Kromě toho pečlivá měření pohybu hvězdy Epsilon Eridani napovídají, že planeta o téměř stejné hmotnosti jako Jupiter obíhá kolem hvězdy ve vzdálenosti srovnatelné se vzdáleností Jupitera od Slunce.

Prostřednictvím nových snímků, které pořídila observatoř SOFIA, Kate Su z University of Arizona se svými spolupracovníky byla schopna rozhodnout mezi dvěma teoretickými modely umístění „teplého“ prstence, tvořeného prachem a plynem, v soustavě Epsilon Eridani. Tyto modely byly na základě dřívějších dat získány pomocí kosmické observatoře NASA s názvem Spitzer Space Telescope.

Jedna teorie naznačuje, že teplý materiál ve dvou relativně úzkých prstencích drobného materiálu v soustavě Epsilon Eridani odpovídá poloze hlavního pásu asteroidů a dráze planety Uran ve Sluneční soustavě. Při využití tohoto modelu teoretikové naznačují, že největší planeta v planetární soustavě možná bude jako obvykle souviset s přilehlými prstenci drobných částic.

Jiný model přisuzuje přítomnost teplého materiálu v podobě prachu vznikajícího ve vnější části útvaru podobného Kuiperovu pásu ve Sluneční soustavě a zaplňující prstenec materiálu směrem k centrální hvězdě. V tomto modelu se teplý materiál nachází v širokém pásu a není koncentrován do prstenců podobných pásu asteroidů ani nesouvisí s žádnou planetou ve vnitřním regionu.

Při využití dalekohledu na létající observatoři SOFIA Kate Su se svými spolupracovníky zjistila, že teplý materiál v okolí hvězdy Epsilon Eridani je ve skutečnosti rozložen podobně, jak to napovídá první model. Jedná se přinejmenším o jeden úzký prstenec, spíše než o široký souvislý disk.

Uskutečnit tato pozorování bylo možné, protože létající observatoř SOFIA má na své palubě větší dalekohled než kosmická observatoř Spitzer Space Telescope, a to 2,5 metru v průměru v porovnání s observatoří Spitzer, která je vybavena teleskopem o průměru 0,85 metru. To umožnilo vědeckému týmu na palubě observatoře SOFIA rozlišit detaily, které jsou třikrát menší než to, co vidí observatoř Spitzer. Kromě toho výkonná kamera na palubě létající observatoře pro oblast středního infračerveného záření s názvem FORCAST (Faint Object infraRed CAmera for the SOFIA Telescope) umožnila astronomům studovat velmi silnou infračervenou emisi teplého materiálu v okolí hvězdy Epsilon Eridani na vlnových délkách 25-40 mikronů, kterou nelze pozorovat z pozemních observatoří.

„Vysoké prostorové rozlišení observatoře SOFIA kombinované s unikátním pokrytím vlnovou délkou a impozantním dynamickým rozsahem kamery FORCAST nám umožňuje rozlišit tepelnou emisi kolem hvězdy Epsilon Eridani, což potvrzuje model, který umísťuje teplý materiál do blízkosti dráhy planety typu Jupitera,“ říká Kate Su. „Kromě toho objekt planetární hmotnosti je potřebný k ohraničení vrstvy prachu z vnější strany, což se podobá úloze Neptunu ve Sluneční soustavě. Skutečně je působivé, jak se Epsilon Eridani, mnohem mladší verze Sluneční soustavy, vyvíjela velmi podobně jako naše soustava.“

Studie byla publikována 25. dubna 2017 v časopise Astronomical Journal.

Létající observatoř SOFIA byla vybudována na palubě dopravního letadla Boeing 747SP, které nese dalekohled o průměru 2,5 metru. Jedná se o společný projekt NASA a German Aerospace Center, DLR. NASA’s Ames Research Center v California’s Silicon Valley organizuje program, vědecké a letové operace observatoře SOFIA ve spolupráci s Universities Space Research Association, Columbia, Maryland a German SOFIA Institute (DSI) na univerzitě ve Štuttgartu. Základnou pro létající observatoř je NASA’s Armstrong Flight Research Center's Hangar 703 v Palmdale, Kalifornie.

Zdroj: https://www.nasa.gov/feature/sofia-confirms-nearby-planetary-system-is-similar-to-our-own

autor: František Martinek