Dwie planety na jedne orbicie?

Dwie planety współdzielące jedną orbitę wokół gwiazdy - czy to w ogóle jest możliwe? Teoretyczne przewidywania sprzed dwóch dekad sugerują, że jeśli takie planety by miały podobne masy, to sytuacja jest dopuszczalna. Takie obiekty nazywane są przez astronomów planetami współorbitalnymi albo trojańczykami.

Ta druga nazwa wywodzi się od planetoid, zwanych też planetoidami trojańskimi. Są to skaliste ciała o takiej samej orbicie jak planeta. Występują powszechnie w Układzie Słonecznym. Najbardziej znane są planetoidy trojańskie Jowisza, których jest około 12 tysięcy. Nazwa "trojańczycy / planetoidy trojańskie" wywodzi się od tego, że gdy odkryto tego rodzaju planetoidy na orbicie Jowisza wokół Słońca, nazwano je imionami herosów z wojny trojańskiej.

Skoro planetoidy trojańskie istnieją w Układzie Słonecznym, to zapewne nic nie stoi na przeszkodzie, aby mogły istnieć też w innych układach planetarnych. Pierwsze obserwacyjne wskazówki potwierdzające taką możliwość zostały przedstawione w publikacji, której pierwszą autorką jest Olga Balsalobre-Ruza, studentka z Centre for Astrobiology w Madrycie (Hiszpania).

Grupa naukowców zbadała odległy o 400 lat świetlnych system o nazwie PDS 70, w którym istnieją dwie planety typu jowiszowego, nazwane PDS 70 b i PDS 70 c. Analizując archiwalne dane z ALMA, dostrzeżono oznaki istnienia chmury szczątków w takim miejscu na orbicie planety PDS 70 b wokół gwiazdy, które pasuje do pozycji planetoid trojańskich.

Jest też druga, jeszcze bardziej ekscytująca naukowców możliwość. Być może w tym miejscu formuje się druga planeta, która będzie współdzielić orbitę z PDS 70 b, albo są to pozostałości po już uformowanej planecie.

"Kto mógłby wyobrazić sobie dwa światy dzielące trwanie roku i warunki nadające się do zamieszania? Nasza praca jest pierwszym dowodem na to, że tego typu światy mogą istnieć. Możemy wyobrazić sobie, że planeta dzieli swoją orbitę z tysiącami planetoid, tak jak w przypadku Jowisza, ale nie mogę się nadziwić, że planety mogą dzielić tę samą orbitę" - komentuje Balsalobre-Ruza.

Aby potwierdzić swoje przypuszczenia, naukowcy będą musieli poczekać do okresu po 2026 roku, kiedy to będą mogli wykorzystać ALMA do sprawdzenia czy planeta PDS 70 b, jak i jej siostrzany obłok szczątków, przemieściły się wspólnie wokół gwiazdy.

Za kolejnych kilka lat (2030 rok) możliwości ALMA rozszerzone zostaną na tyle, że będzie można zacząć dokładniejsze badania trojańczyków w wielu innych układach planetarnych.

Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie "Astronomy & Astrophysics".

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) to wielka sieć radioteleskopów pracujących na płaskowyżu Chajnantor w Chile. Jest to projekt globalny, w którym współpracują Europa, Ameryka Północna i Azja Wschodnia. Europa jest reprezentowana przez Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO), którego krajem członkowskim jest Polska.