Astronomi atklājuši eksoplanētu GJ 3090 b, kas ap savu mazo sarkano zvaigzni pārvietojas “atpakaļgaitā” — pretēji zvaigznes rotācijas virzienam. Šādu kustību var salīdzināt ar gumijas pīli, kas virpulī griežas pret straumi. Atklājums var palīdzēt labāk izprast, kā planētu sistēmas veidojas ap visizplatītākajām zvaigznēm mūsu galaktikā.

Joprojām nav skaidrs, kāpēc GJ 3090 b atrodas retrogrādā orbītā. Zvaigznes un planētas parasti veidojas no viena rotējoša gāzu un putekļu diska, ko dēvē par protoplanetāro disku. Tāpēc jaundzimušie debess ķermeņi parasti pārvietojas tajā pašā virzienā, kurā rotē disks, jo kustības virziena maiņai nepieciešams liels enerģijas daudzums, kas jāpielieto ļoti precīzi.

Astronomi jau iepriekš ir atraduši dažas eksoplanētas ar retrogrādām orbītām. Šādas orbītas bieži rodas, kad citu masīvu objektu gravitācija planētu kustību būtiski izmaina. Tomēr jaunatklātajā sistēmā pagaidām nav pazīmju par masīvu pavadoni, kas GJ 3090 b varētu būt novirzījis tik neparastā orbītā. Pētījums 21. septembrī publicēts žurnālā Astronomy and Astrophysics.

“Mēs meklējām tādu masīvu pavadoni, kas varētu būt piespiedis planētu ieņemt tik ekstrēmu orbītu. Iespējams, mums ir jādomā citādi par to, kā šī sistēma ieguva savu neparasto uzbūvi,” paziņojumā sacīja pētījuma līdzautors, Ženēvas Universitātes astronoms Yann Carteret.

Planētas orbītu noteica pēc zvaigznes aptumšošanās

Pētījumā zinātnieki analizēja 23 stundu novērojumus, kas iegūti ar diviem eksoplanētu meklēšanas instrumentiem, kuri uzstādīti uz 3,6 metrus plata teleskopa La Sillas observatorijā Čīlē. GJ 3090 b desmit reizes šķērsoja savas zvaigznes priekšpusi. Katrā šādā reizē līdz Zemei nonākošā zvaigznes gaisma nedaudz aptumšojās.

Aptumšojuma intensitātes un ilguma mērījumi ļāva noteikt planētas izmēru, kā arī iegūt informāciju par tās orbītu. Šādas pārejas jeb tranzīti ir viens no galvenajiem veidiem, kā astronomi atklāj planētas, kas riņķo ap citām zvaigznēm.

Sistēma atrodas ap grūti novērojamu M punduri

Atklājumu īpaši sarežģītu padarīja zvaigznes tips — M punduris. Šīs zvaigznes ir mazas, salīdzinoši vēsas un tik blāvas, ka pat tuvākos M pundurus no Zemes nav iespējams saskatīt ar neapbruņotu aci. Tomēr aptuveni trīs ceturtdaļas no visām Piena Ceļa zvaigznēm ir M punduri, tādēļ to planētu sistēmu izpēte ir būtiska, lai izprastu eksoplanētu daudzveidību mūsu galaktikā.

GJ 3090 sistēmā ir divas vai, iespējams, trīs planētas, kas ir mazākas par Neptūnu. Katra no tām apriņķo zvaigzni mazāk nekā 16 dienās. GJ 3090 b ir sistēmas iekšējā planēta — pilnu apriņķojumu tā veic aptuveni reizi 2,9 dienās.

Tās orbīta ir viena no visvairāk nesaskaņotajām, ko zinātnieki līdz šim atklājuši: tā ir novirzīta par 136 grādiem attiecībā pret zvaigznes rotācijas asi. Tādēļ planēta savā ziņā pārvietojas gandrīz otrādi, līdzīgi kā Venera mūsu Saules sistēmā, kuras rotācija atšķiras no vairuma citu planētu rotācijas.

Hipotēze par otru, citādi novietotu disku

Tā kā GJ 3090 b atrodas vistuvāk zvaigznei, maz ticams, ka tās orbītu izjaucis kāds masīvs planētas pavadonis vai apslēpta dubultzvaigzne. Pārējās sistēmas planētas nav novietotas “kājām gaisā”, turklāt tās atrodas tālāk no zvaigznes. Ja sistēmā būtu notikusi spēcīga gravitācijas perturbācija, tai, visticamāk, būtu bijusi lielāka ietekme uz tālākajām planētām, nevis tikai uz iekšējo.

Tāpēc pētnieki pieļauj, ka GJ 3090 b varētu būt izveidojusies jau neparastā stāvoklī. Ja no ārpuses sistēmā būtu ieplūdis liels gāzu un putekļu daudzums, tas varētu aizstāt sākotnējo protoplanetāro disku ar otru, jaunāku disku, kas atrastos citā leņķī. Šādā diskā varēja izveidoties retrogrādā planēta.

Pētnieki skaidro, ka iekšējo planētu veidojošā putekļu un gāzu materiāla daudzums nav pietiekams, lai tik spēcīgi ietekmētu zvaigznes rotāciju un mainītu tās virzienu. Tas varētu izskaidrot, kāpēc zvaigzne un planēta ilgstoši saglabājušās savstarpēji nesaskaņotā stāvoklī.

“Ideja, ka planētu sistēma varētu tikt no jauna izveidota no otra, citādi orientēta diska, ir īpaši aizraujoša. Tā liecina, ka vide ap jaunu zvaigzni var daudz vairāk ietekmēt tās planētu sistēmas uzbūvi, nekā mēs iepriekš būtu gaidījuši,” paziņojumā sacīja Ženēvas Universitātes astronoms un pētījuma līdzautors Vincent Bourrier.