Jak sugerują autorzy publikacji zamieszczonej w Astronomy & Astrophysics, jej nietypowa orbita może dostarczyć nowych wskazówek dotyczących tego, w jaki sposób powstają i ewoluują układy planetarne.
Zacznijmy jednak od początku. Odkryty obiekt znajduje się w układzie GJ 3090, którego centralnym punktem jest czerwony karzeł. To gwiazda znacznie mniejsza i chłodniejsza od Słońca, należąca do najliczniejszego typu gwiazd w naszej galaktyce. Sama GJ 3090 b ma rozmiary odpowiadające około 2,2 średnicy Ziemi i zalicza się do kategorii tzw. sub-Neptunów. Okrąża swoją gwiazdę w zaledwie 2,85 dnia.
Czytaj też: Termiczna kontrakcja Merkurego. Najmniejsza planeta Układu Słonecznego kurczy się szybciej, niż zakładano
Największą zagadką nie są jednak rozmiary planety ani długość jej roku, lecz kierunek ruchu. Podczas powstawania gwiazdy i jej planet materia zazwyczaj układa się w obracający się dysk gazu i pyłu. Planety tworzące się w takim środowisku powinny “odziedziczyć” kierunek jego rotacji. Z tego powodu ich orbity powinny być zgodne z kierunkiem obrotu gwiazdy. Tak właśnie wygląda sytuacja w Układzie Słonecznym.
GJ 3090 b zdecydowanie odbiega od tego schematu. Astronomowie ustalili, iż kąt między płaszczyzną orbity planety a osią obrotu jej gwiazdy wynosi około 136 stopni. Oznacza to nie tylko silne nachylenie orbity, lecz również ruch w kierunku przeciwnym do rotacji gwiazdy. Taką konfigurację określa się mianem orbity wstecznej, a więc retrogradacyjnej.
Do ustalenia niezwykłej geometrii układu posłużył spektrograf NIRPS, pracujący w zakresie bliskiej podczerwieni. Instrument znajduje się przy teleskopie ESO w obserwatorium La Silla w Chile. Dzięki precyzyjnym obserwacjom naukowcy mogli odtworzyć orientację orbity GJ 3090 b w trzech wymiarach. Zastosowana metoda pozwoliła zmierzyć kąt określający wzajemne ustawienie osi obrotu gwiazdy i płaszczyzny orbity planety.
Tak nietypowa orbita rodzi fundamentalne pytanie: w jaki sposób planeta znalazła się w takim położeniu? Jednym z możliwych mechanizmów mogłoby być oddziaływanie grawitacyjne z innym masywnym obiektem. Duża planeta albo towarzysząca gwiazda mogłyby w ciągu milionów lub miliardów lat znacząco zmienić orbitę mniejszego świata. W przypadku GJ 3090 b astronomowie nie znaleźli jednak dowodów na obecność odpowiednio masywnego zewnętrznego obiektu, który mógłby łatwo wyjaśnić tak ekstremalne nachylenie. To właśnie ten fakt wywołuje najwięcej zamieszania.
Czytaj też: Historyczna chwila dla astronomii. Wykryli fale radiowe pochodzące z egzoplanety
Naukowcy rozważają więc inną możliwość. Nietypowa orbita mogła powstać już na etapie narodzin układu planetarnego. GJ 3090 mogła w przeszłości przechwycić dodatkowy, inaczej zorientowany dysk gazu i pyłu. Jeżeli z takiego materiału powstały planety, mogły od początku odziedziczyć jego nietypowy kierunek obrotu. W takim scenariuszu wsteczna orbita GJ 3090 b nie byłaby skutkiem późniejszego gwałtownego spotkania z inną planetą, lecz pozostałością warunków panujących podczas formowania układu.
Odkrycie GJ 3090 b pokazuje również wagę obserwacji w podczerwieni. Małe czerwone karły są bardzo powszechne, lecz badanie planet krążących wokół nich okazuje się trudne. Precyzyjne pomiary wykonywane za pomocą NIRPS zapewniają możliwość dokładniejszego analizowania geometrii takich układów. GJ 3090 b jest obecnie najmniejszą planetą orbitującą wokół czerwonego karła, dla której udało się zmierzyć trójwymiarowe nachylenie orbity i potwierdzić ruch retrogradacyjny. Astronomowie będą teraz szukać podobnych przypadków w innych układach. Jeśli okaże się, że takich planet jest więcej, może to oznaczać konieczność ponownego przeanalizowania części modeli opisujących narodziny i ewolucję układów planetarnych.
Źródło: Astronomy & Astrophysics
