Κυριακή, 1 Φεβρουαρίου 2015

Ο πραγματικός Άρχοντας των Δαχτυλιδιών. This planet’s rings make Saturn look puny

Οι δακτύλιοι είναι τόσο μεγάλοι που σχεδόν κρύβουν το μητρικό άστρο του πλανήτη στα αριστερά της εικόνας. Artist's conception of the extrasolar ring system circling the young giant planet or brown dwarf J1407b is shown. The rings are shown eclipsing the young sun-like star J1407, as they would have appeared in early 2007. The best fit model is consistent with a system of at least 30 rings, and there are gaps where satellites ("exomoons") may have already formed. Credit: Ron Miller

Αν οι δακτύλιοι του Κρόνου ήταν τόσο μεγάλοι, θα φαίνονταν μεγαλύτεροι και από τη Σελήνη στον ουρανό της Γης. Είναι οι δακτύλιοι ενός γιγάντιου πλανήτη σε απόσταση 434 ετών φωτός, οι πρώτοι που ανακαλύπτονται εκτός του Ηλιακού Συστήματος.

Σούπερ Κρόνος

Γιγάντιος πλανήτης με 30 δακτύλιους θα έκανε τον Κρόνο να... ντρέπεται. Saturn in natural light. Image Credit: NASA/ESA

«Ο πλανήτης αυτός είναι πολύ μεγαλύτερος από τον Κρόνο και τον Δία, και το σύστημα των δακτυλίων του είναι περίπου 200 φορές μεγαλύτερο από τους δακτυλίους του Κρόνου» λέει ο Ερικ Μάμαγιεκ του Πανεπιστημίου του Ρότσεστερ στις ΗΠΑ, μέλος της ερευνητικής ομάδας που περιέγραψε τους δακτυλίους.

Ο πλανήτης περιφέρεται γύρω από το μικρό άστρο J1407 και έχει πάρει την ονομασία J1407b. Πρέπει να είναι ένας γίγαντας από αέριο, 40 φορές μεγαλύτερος από τον Κρόνο, και περιβάλλεται από τουλάχιστον 30 δακτυλίους, καθένας από τους οποίους εκτείνεται σε απόσταση δεκάδων εκατομμυρίων χιλιομέτρων. Η ομάδα του Μάμαγιεκ κατάλαβε ότι κάτι περίεργο συμβαίνει όταν ανέλυσε δεδομένα του ερευνητικού προγράμματος SuperWASP, σχεδιασμένου να ανιχνεύει μεγάλους πλανήτες την ώρα που περνούν μπροστά από τα μητρικά άστρα τους.

Κρυβόταν

This animation shows the large exorings around sun-like star J1407, which are markedly larger and heavier than Saturn's. (Matthew Kenworthy, Eric Mamajek/Leiden Observatory and University of Rochester)

Το περίεργο ήταν ότι κάποιο γιγάντιο, μυστηριώδες αντικείμενο έκρυψε το άστρο για ολόκληρους μήνες. Και η ανάλυση υπέδειξε ότι επρόκειτο για έναν γιγάντιο δίσκο σκόνης. «Οι λεπτομέρειες που βλέπουμε στην καμπύλη του φωτός είναι απίστευτες» σχολιάζει ο Μάθιου Κένγουορθι, συνεργάτης του Μάμαγιεκ στο Αστεροσκοπείο του Λάιντεν στην Ολλανδία.

«Η έκλειψη [του άστρου] διήρκεσε αρκετές εβδομάδες, είδαμε όμως ταχύτατες μεταβολές, σε χρονικές κλίμακες των μερικών δεκάδων λεπτών, ως αποτέλεσμα της λεπτής δομής των δακτυλίων», δηλαδή των κενών ανάμεσα στους δακτύλιους. «Το άστρο J1407 βρίσκεται υπερβολικά μακριά για να μπορούμε να το παρατηρήσουμε άμεσα, μπορέσαμε όμως να δημιουργήσουμε ένα ακριβές μοντέλο [των δακτυλίων] βασιζόμενοι στις ταχείες μεταβολές της φωτεινότητας καθώς το φως του άστρου περνούσε μέσα από το σύστημα δακτυλίων» εξηγεί ο ερευνητής.

Τα χαρακτηριστικά

The rings around J1407b are so large that if they were put around Saturn, we could see the rings at dusk with our own eyes and camera phones. Here the rings as they would be seen in the skies of Leiden, above the Old Observatory. (Credit: M. Kenworthy/Leiden)

Σύμφωνα με τη νέα μελέτη των δύο ερευνητών, η οποία έχει γίνει δεκτή για δημοσίευση στο έγκριτο Astrophysical Journal, το σύστημα δακτυλίων έχει διάμετρο 120 εκατομμύρια χιλιόμετρα, πάνω από 200 φορές μεγαλύτερο σε σχέση με τους δακτλίους του Κρόνου.

Το υλικό που περιέχει εκτιμάται ότι έχει μάζα συγκρίσιμη με τη μάζα της Γης και αποτελείται από μικρά σωματίδια σκόνης και πάγου.Οι ερευνητές εντόπισαν τουλάχιστον ένα κενό στη δομή των δακτυλίων, και πιστεύουν ότι δημιουργήθηκε από έναν νεογέννητο δορυφόρο που συσσωρεύει νέο υλικό καθώς κινείται στην τροχιά του.

Καθώς το υλικό των δακτυλίων συμπυκνώνεται και σχηματίζει νέα φεγγάρια, οι δακτύλιοι θα γίνονται πιθανότατα όλο και λεπτότεροι και τελικά θα εξαφανιστούν σε μερικά εκατομμύρια χρόνια. Αυτό πιστεύεται εξάλλου ότι συνέβη και στον Δία, ο οποίος ίσως περιβαλλόταν στα αρχικά στάδια της ζωής του από έναν παρόμοιο δίσκο σκόνης. Ακόμα και οι δακτύλιοι του Κρόνου πρέπει να ήταν μεγαλύτεροι και πυκνότεροι στο μακρινό παρελθόν, πριν ακόμα σχηματιστούν οι δορυφόροι του πλανήτη.

Το παρελθόν

Another illustration by Ron Miller imagining the ring system for the companion to J1407.

Με άλλα λόγια, το σύστημα του J1407b προσφέρει μια εικόνα για το παρελθόν του Ηλιακού Συστήματος, έστω κι αν είναι μια εικόνα σε μεγέθυνση. «Η κοινότητα της πλανητικής επιστήμης υποθέτει εδώ και δεκαετίες ότι οι πλανήτες σαν τον Δία και τον Κρόνο πρέπει να περιβάλλονταν στα αρχικά τους στάδια από δίσκους σκόνης που οδήγησαν αργότερα στον σχηματισμό δορυφόρων» λέει ο Μάμαγιεκ. «Μέχρι όμως να ανακαλύψουμε αυτό το αντικείμενο το 2012, κανείς δεν είχε δει ένα τέτοιο σύστημα δακτυλίων» επισημαίνει. Αυτό που έχουμε δει, όμως, είναι οι δίσκοι σκόνης που περιβάλλουν νεογέννητα άστρα και σχηματίζουν τελικά ολόκληρους πλανήτες αντί για φεγγάρια.