Kosmos  /  News

Planety będą poruszać się jak kulki flippera. Ten układ planetarny rozsypie się w drobny mak

HR 8799

Sto trzydzieści pięć lat świetlnych od Słońca znajduje się układ planetarny HR 8799. Jego sercem jest bardzo młoda gwiazda w wieku ok. 30-40 mln lat (dla porównania Słońce ma ponad 4,5 mld lat). Wokół niej natomiast krążą cztery planety o masie pięciokrotnie większej od masy Jowisza każda.

HR 8799 jest ciekawy pod wieloma względami. Naukowcy analizujący orbity planet w tym układzie odkryli, że są one tak ułożone, że planety okrążają gwiazdę w idealnym rytmie, tj. w czasie, w którym najodleglejsza gwiazda okrąża gwiazdę raz, bliższe okrążają ją dokładnie 2-, 4- i 8-krotnie.

Co się jednak stanie gdy gwiazda centralna tego układu przejdzie w stadium czerwonego olbrzyma?

Na to pytanie postanowili znaleźć odpowiedź naukowcy z Uniwersytetu w Warwick w Wielkiej Brytanii. Okazuje się, że cały ten idealny układ momentalnie się posypie jak domek z kart. Wyniki symulacji oddziaływań grawitacyjnych między składnikami układu wskazują, że planety zaczną szaleć.

W zależności od tego, w jakiej konfiguracji będą się znajdowały, może dojść do wyrzucenia z układu tej czy innej planety. Może nawet dojść do zamiany - np. druga planeta zamieni się miejscami z trzecią. Drobne zmiany w warunkach początkowych dają zupełnie różne wyniki. Nie jest to jednak nic dziwnego - już pod koniec XIX w.

Henry Poincare wykazał, że o ile modelowanie oddziaływań grawitacyjnych dwóch ciał jest proste, to już modelowanie wspólnych oddziaływań trzech ciał (tzw. Problem Trzech Ciał) jest niezwykle trudne, a i tak nie pozwala przewidzieć położenia wszystkich planet układu w dowolnym momencie w przyszłości.

Położenie układu planetarnego HR 8799 w gwiazdozbiorze Pegaza. Źródło: ESO

Tymczasem w układzie takim jak HR 8799 mamy do czynienia z czterema planetami i gwiazdą, a więc jest to absolutnie nierozwiązywalny problem pięciu ciał. Naukowcy postanowili sprawdzić model komputerowy i sprawdzić jak będzie wyglądała ewolucja całego układu w zależności od różnych warunków początkowych.

Wiadomo jedno: gdy gwiazda zacznie tracić masę, jej planety zaczną się od niej oddalać. Delikatna równowaga zniknie, któreś dwie planety się do siebie za bardzo zbliżą i jedna drugą wyrzuci albo na nową orbitę, albo całkowicie na zewnątrz układu. To będzie początek reakcji łańcuchowej, która całkowicie zmieni ten układ, a być może także go odchudzi o jedną czy kilka planet.

Jeżeli podoba wam się taki scenariusz, naukowcy mają niewesołą wiadomość. Do apokalipsy w układzie HR 8799 dojdzie dopiero za ok. 3 miliardy lat, więc sobie nie pooglądamy.