Dabartinis egzoplanetų skaičius - planetų, kurias astronomai rado aplink kitas žvaigždes, skaičius siekia 312. Tai yra daugybė planetų. Bet tai gali padėti, jei tiksliai žinotume, kur ieškoti. Nauji tyrimai, naudojant superkompiuterinius dulkėtų diskų aplink saulės spindulius panašias žvaigždes modeliavimą, rodo, kad beveik tokios mažos planetos kaip Marsas gali sukurti dulkių modelius, kuriuos ateityje galėtų aptikti teleskopai. Tyrimai rodo naują kelią ieškant gyvenamųjų planetų. „Gali praeiti šiek tiek laiko, kol galėsime tiesiogiai pavaizduoti į žemę panašias planetas aplink kitas žvaigždes, tačiau prieš tai mes galėsime aptikti puošnius ir gražius žiedus, kuriuos jie drožia tarpplanetinėse dulkėse“, - sako tyrimo vadovas Christopheris Starkas. Merilendo universitete, College Park.
Dirbdamas su Marcu Kuchneriu NASA Goddardo kosminių skrydžių centre, Greenbelt, Md., Starkas modeliavo, kaip 25 000 dulkių dalelių reagavo į vienos planetos buvimą - pradedant Marso mase ir baigiant penkis kartus daugiau nei Žemės - skriejančios aplink į saulę panašią žvaigždę. Naudodamiesi NASA „Thunderhead“ superkompiuteriu Goddard'e, mokslininkai atliko 120 skirtingų modeliavimų, kurie varijavo dulkių dalelių dydį ir planetos masę bei orbitos atstumą.
„Mūsų modeliai naudoja dešimt kartų daugiau dalelių nei ankstesni modeliavimai. Tai leidžia mums ištirti žiedų struktūrų kontrastą ir formas “, - priduria Kuchneris. Remdamiesi šiais duomenimis, tyrėjai suskaičiavo tankį, ryškumą ir šilumos parašą, atsirandantį dėl kiekvieno parametrų rinkinio.
„Nelabai suprantama, kad planetų sistemose, įskaitant ir mūsų, yra daug dulkių“, - priduria Starkas. „Mes ketinsime dulkes panaudoti mums.“
Didelė dalis mūsų saulės sistemos dulkių susidaro į Jupiterio orbitą, nes kometos trupina šalia saulės ir susiduria įvairaus dydžio asteroidai. Dulkės atspindi saulės šviesą ir kartais gali būti vertinamos kaip pleišto formos dangaus švytėjimas, vadinamas zodiako šviesa, prieš saulėtekį arba po saulėlydžio.
Kompiuterių modeliuose atsižvelgiama į dulkių reakciją į gravitaciją ir kitas jėgas, įskaitant žvaigždės šviesą. „Starlight“ šiek tiek tempia mažas daleles, todėl jos praranda orbitos energiją ir dreifuoja arčiau žvaigždės.
„Dalelės spiraliauja į vidų ir po to laikinai įstringa rezonansuose su planeta“, - aiškina Kuchneris. Rezonansas atsiranda tada, kai dalelės orbitalinis periodas yra mažas santykis - pavyzdžiui, du trečdaliai ar penki šeštosios - planetos.
Pavyzdžiui, jei dulkių dalelė aplink savo žvaigždę suka tris orbitas kiekvieną kartą, kai planeta užbaigia vieną, dalelė pakartotinai pajus papildomą gravitacinį vilkiką tame pačiame savo orbitos taške. Tam tikrą laiką šis papildomas įbrėžimas gali kompensuoti žvaigždės traukos jėgą, o dulkės gali įsikurti subtiliose žiedo pavidalo struktūrose.
„Dalelės spiraliauja link žvaigždės, įstrigę viename rezonanse, iškrenta iš jos, dar spiralėje, įstrigę kitoje rezonansoje ir panašiai“, - sako Kuchneris. Norint įvertinti sudėtingą jėgų sąveiką dešimtimis tūkstančių dalelių, reikėjo matematinio superkompiuterio arklio galios.
Kai kurie mokslininkai pažymi, kad didelis dulkių kiekis gali būti kliūtis tiesiogiai vaizduoti į žemę panašias planetas. Būsimos kosminės misijos - tokios kaip NASA Džeimso Webbo kosminis teleskopas, dabar statomas ir planuojamas paleisti 2013 m., Ir siūlomas Žemės sausumos planetų ieškiklis - tyrinės netoliese esančias žvaigždes su dulkėtais diskais. Starko ir Kuchnerio sukurti modeliai suteikia astronomams apžvalgą apie dulkių struktūras, kurios signalizuoja apie kitaip paslėptus pasaulius.
„Mūsų katalogas padės kitiems nustatyti planetos masės ir orbitos atstumą, taip pat žiedų dominuojančias daleles“, - sako Starkas.
Starkas ir Kuchneris paskelbė savo rezultatus spalio 10 d. „Astrophysical Journal“ numeryje. Starkas savo egzododialinių dulkių modeliavimo atlasą paskelbė internete.
Šaltinis: Goddardo kosminių skrydžių centras
