Zrozumienie ewolucji układów planetarnych
W ciągu ostatnich dwóch dziesięcioleci odkryto i opisano tysiące planet pozasłonecznych zwanych także egzoplanetami. Jednak, chociaż duża liczba egzoplanet stanowi część układów wieloplanetarnych, badania mające na celu wyjaśnienie procesu ich powstawania koncentrowały się raczej na właściwościach poszczególnych obiektów. Pochodzenie egzoplanet Odkrycie zagadnienia pomijanego dotąd przez świat nauki zainspirowało dra Hagaia Peretsa z Instytutu Technologii Technion w Izraelu do bliższego przyjrzenia się wpływowi oddziaływań pomiędzy planetami i księżycami na ich ewolucję i rozwój. Rozpoczęty w tym celu projekt GRAND finansowany z unijnego programu stypendialnego Marie Curie pomógł rzucić nowe światło na proces formowania się układów planetarnych. „Projekt dostarczył nowych spostrzeżeń dotyczących warunków niezbędnych do wykształcenia stabilności planetarnej, a także oddziaływań z gazowym dyskiem protoplanetarnym, który istniał w początkowym stadium formowania się Układu Słonecznego” – wyjaśnia Perets. „Po raz pierwszy w historii zbadaliśmy także, w jaki sposób właściwości układów egzoplanetarnych zmieniają się wraz z upływem czasu, a ponadto natrafiliśmy na dowody świadczące o długotrwałych procesach zachodzących w ramach ewolucji układów planetarnych”. Uczeni spodziewają się, że wyniki przeprowadzonych badań dotyczących oddziaływań planetarnych zmienią również bieg toczącej się obecnie dyskusji dotyczącej planet nazywanych „gorącymi jowiszami”. Obiekty te, wielkością porównywalne do Jowisza, znajdują się bardzo blisko swojej macierzystej gwiazdy. Uważa się jednak, że nie powstały one w miejscu swojego obecnego położenia, lecz w pewien sposób przemieściły się do niego. W ramach projektu GRAND poddano też analizie dynamiczne modele ewolucji układów wieloplanetarnych i gwiazd wielokrotnych, wzbogacając wiedzę z zakresu pochodzenia planet krążących wokół dwóch gwiazd. „Zaledwie dziesięć lat temu uważaliśmy planety okołopodwójne za wyobrażenia twórców filmów fantastyczno-naukowych, takie jak [słynna pustynna planeta] Tatooine w sadze Gwiezdnych wojen” – zauważa Perets. Zrozumienie tajemnic Księżyca Projekt GRAND obejmował również analizy układów księżycowych, które skłoniły Peretsa do zbadania początków księżyca Ziemi. „Najbardziej fascynujące projekty to te, które nie tylko umożliwiają postęp naukowy, lecz także prowadzą badaczy poza ich pierwotne założenia w kierunku nowych koncepcji i sposobów myślenia” – twierdzi uczony. „Ta inicjatywa z pewnością do nich należy”. Naukowcy wysunęli teorię, według której nasz Księżyc uformował się głównie z materii wyrzuconej przez protoplanetę wskutek jej zderzenia z Ziemią, jednak próbki gruntu księżycowego zdobyte dzięki misjom Apollo wykazały, że jego skład jest zbliżony do ziemskich skał. Fakt ten stanowi dla naukowców prawdziwą zagadkę, do której rozwiązania mogą przyczynić się wyniki projektu GRAND. „Udało się nam udowodnić, że chociaż planety i asteroidy mogą bardzo różnić się od Ziemi swoim składem, obiekty, które zderzyły się z naszą planetą, rozwinęły się w tym samym środowisku i w związku z tym były uformowane z podobnych materiałów” – wyjaśnia Perets. „Dlatego też w porównaniu z obiektami, które nigdy nie zderzyły się z Ziemią, skład Księżyca jest bardziej podobny do składu naszej planety”. Badanie będące kontynuacją inicjatywy doprowadziło uczonych do jeszcze dalej idących wniosków, sugerując, że w przeszłości mogło istnieć kilka księżyców, które zderzyły się ze sobą i w ten sposób uformowały nasz obecny Księżyc. „To odkrycie może zrewolucjonizować postrzeganie procesu formowania się księżyców, zarówno w naszym ojczystym Układzie Słonecznym, jak i w układach pozasłonecznych”. Co więcej, sukces projektu podkreśla, jak wielką wartość ma wsparcie finansowe z programu Marie Curie. „Otrzymałem to stypendium w bardzo ważnym momencie mojej kariery, gdy dopiero zaczynałem pracę na nowym stanowisku w Instytucie Technion i kompletowałem swój zespół badawczy” – twierdzi Perets. „Przyznane fundusze pozwoliły mi na zatrudnienie badaczy i swobodne odkrywanie dynamiki egzoplanet. Uzyskane wsparcie, w tym również środki finansowe, okazały się kluczowe dla sukcesu zespołu badawczego”.
Słowa kluczowe
GRAND, egzoplaneta, księżyc, Technion, Marie Curie, Jowisz, planetarny
