Pierwszy z układów planetarnych znalezionych daleko od Słońca powiększył się o czwartą planetę. Jego podobieństwo do Układu Słonecznego jest uderzające i zapewne nieprzypadkowe - sądzi odkrywca prof. Aleksander WolszczanW poniedziałek w Aspen w Kolorado (USA) blisko dwustu astronomów i astrofizyków rozpoczęło sympozjum o układach planetarnych. Jedną z najjaśniejszych gwiazd będzie tam prof. Aleksander Wolszczan z uniwersytetu stanowego Pensylwanii, który 15 lat temu znalazł pierwsze trzy planety poza Układem Słonecznym. Krążą one wokół pulsara (wypalonej gwiazdy) 1500 lat świetlnych od Ziemi. Na wieczornej konferencji prasowej uczony miał ujawnić, że w odkrytym przez niego układzie obok planet zwanych A, B i C, krąży jeszcze jedna, czwarta planeta. Współautorem odkrycia jest młody dr Maciej Konacki, pracujący w Caltech w Kalifornii.
Planeta czy asteroida?
Planety Wolszczana uderzająco przypominają skaliste globy naszego własnego układu. Ta najbliższa pulsarowi jest malutka (jak nasz Merkury) i ma masę ledwie dwa razy większą niż Księżyc. Natomiast dwie dalsze są większe i blisko cztery razy masywniejsze niż Ziemia. Mimo że w ostatnich latach rozsupłał się worek z odkryciami i do tej pory znaleziono już 130 obcych układów planetarnych, to jeszcze nikomu nie udało się po raz drugi trafić na globy tak bardzo przypominające rozmiarami Ziemię. Wszystkie odkrywane planety mają masy kilkadziesiąt, a nawet kilkaset razy większe, a więc są klasy gazowych gigantów, takich jak Uran lub Jowisz. - Na na razie nasze metody wykrywania takich obiektów wokół gwiazd podobnych do Słońca są zbyt ułomne - wyjaśnia dr Konacki.
Ostatnia, czwarta pulsarowa planeta - którą prof. Wolszczan odkrył we współpracy z dr. Konackim - jest jeszcze lżejsza. To właściwie spora asteroida, pięć razy mniej masywna od najmniejszego w naszym układzie Plutona.
Trzy pierwsze planety Wolszczana obiegają pulsara odpowiednio w 25, 66 i 98 dni. Krążą one - proporcjonalnie - w takich samych odstępach wokół gwiazdy jak planety w naszym układzie, tj. ich odległości do gwiazdy są w proporcji 0,4:0,7:1, tak samo jak promienie orbit Merkurego, Wenus i Ziemi. W tej części ten obcy układ planetarny - konkluduje prof. Wolszczan - jest dość wierną, choć w pomniejszonej skali, kopią Układu Słonecznego.
W naszym układzie pojawia się potem dalej jeszcze Mars, pas asteroid, cztery wielkie gazowe planety i Pluton. A w układzie Wolszczana na końcu jest właśnie odkryta czwarta planetka. - Jej położenie odpowiada mniej więcej miejscu, w którym u nas krążą asteroidy - mówi dr Konacki.
- Całkiem możliwe, że ta mała planetka jest największym przedstawicielem chmury asteroidów, resztek, jakie pozostały na obrzeżach układu po narodzinach trzech większych planet - dodaje prof. Wolszczan.
Wierna kopia z małym wyjątkiem
Planety Wolszczana są więc wiernym odbiciem wewnętrznych planet Układu Słonecznego. Tylko same gwiazdy się różnią. Słońce jest normalną gwiazdą, która wypali się dopiero za kilka miliardów lat, a pulsar jest już gwiezdnym wrakiem. To pozostałość po wielkiej i jasnej gwieździe, która szybko i gwałtownie się spalała, a na koniec została rozerwana na strzępy w wielkiej eksplozji. Astronomowie obserwują niemal codziennie takie wybuchy w odległych galaktykach - gwiazda nagle rozbłyska, po czym gaśnie bez śladu. Zwana jest wtedy supernową. Pozostaje po niej tylko gęste i niewielkie jądro, czasem czarna dziura.
Pulsar PSR B1257+12 odkryty w 1990 roku jest właśnie pozostałością po supernowej, która powstała 1500 lat świetlnych od Ziemi. Ma ledwie kilkanaście kilometrów średnicy, ale masę większą niż Słońce. Zbudowany jest z niezwykle gęstej materii - neutronów ułożonych ciasno jeden koło drugiego. Łyżeczka takiej materii ważyłaby na Ziemi setki milionów ton.
Planety Wolszczana musiały się narodzić już po eksplozji supernowej, bo samej katastrofy by nie przeżyły - sądzi dr Paweł Artymowicz z Obserwatorium Sztokholmskiego. Ponieważ krążą w jednej płaszczyźnie, zapewne uformowały się z rozpłaszczonego dysku pyłu, jaki okrążał pulsara. Z drugiej strony jednak sam pulsar emituje promieniowanie o dużej energii, które powinno z łatwością rozproszyć każdy obłok pyłu. Planety nie zdążyłyby się ulepić. - Dlatego w ich narodzinach prawdopodobnie brała też udział normalna gwiazda, która towarzyszyła pulsarowi - mówi dr Artymowicz.
Pulsar powoli wysysał i rozpraszał materię z gwiazdy, a ona ochraniała przed promieniowaniem formujące się zalążki planet. W ciągu wielu milionów lat planety urosły i okrzepły, a chroniąca je gwiazda całkiem wyparowała. Dziś już pozostał w tym miejscu tylko pulsar, planety i asteroidy, których twarda skorupa broni się przed zabójczym promieniowaniem.
- Istnienie pulsarowych planet może dowodzić, że skaliste globy łatwo i często rodzą się w kosmosie, skoro mogą utworzyć się nawet w tak trudnym otoczeniu pulsara - mówi prof. Wolszczan. - Ale być może też jest inaczej i narodziny planet typu Ziemia wymagają specjalnych warunków, rzadko spotykanych w kosmosie. Coraz więcej dowodów wskazuje na to, że w tworzeniu się naszego Układu Słonecznego również "maczała palce" supernowa - dodaje uczony.
Konferencja w Aspen w internecie:
http://www.astro.northwestern.edu/AspenW05/
Strona Aleksandra Wolszczana:
http://www.astro.psu.edu/users/alex/
Katalog odkrytych układów planetarnych:
www.harvard.edu/planets/catalog.html" target="_blank">http://cfa-www.harvard.edu/planets/catalog.html