Układ planetarny, system planetarny[1] – zbiór planet i innych ciał niebieskich, krążących wokół centralnej gwiazdy lub układu gwiazd. System planetarny, w którym znajduje się Ziemia nosi nazwę Układu Słonecznego.
Odkrycia
[edytuj | edytuj kod]Pierwszy pozasłoneczny układ planetarny został odkryty przez Aleksandra Wolszczana i Dale’a Fraila w 1992 roku. Trzy odkryte planety krążą wokół pulsara PSR 1257+12 (Lich). Odkrycie było przypadkowe i okazało się nietypowe wśród pozasłonecznych układów planetarnych; obecnie (2 listopada 2023) znane są 23 układy, w których gwiazdą centralną jest pulsar[2]. W 1995 roku Michel Mayor i Didier Queloz odkryli planetę krążącą wokół gwiazdy podobnej do Słońca, które to odkrycie zostało nagrodzone Nagrodą Nobla z fizyki w 2019 roku[3].
Do 2 listopada 2023 Encyklopedia pozasłonecznych układów planetarnych stwierdzała istnienie 4074 pozasłonecznych systemów planetarnych (w tym 885 systemów wielokrotnych, czyli z więcej niż jedną planetą pozasłoneczną)[2].
Metody badań
[edytuj | edytuj kod]Specyfika najwydajniejszych metod wykrywania planet pozasłonecznych (tranzytów i badania zmian prędkości radialnej) ma wpływ na dokonywane odkrycia: w początkach badań (przełom XX i XXI wieku) najczęściej wykrywane były planety o dużej masie, wyraźnie zaburzające ruch gwiazdy macierzystej. Najwięcej znanych planet było obiektami o masie rzędu masy Jowisza, znajdującymi się na ciasnych orbitach (to tak zwane gorące jowisze). Dzięki misji Kepler, w drugiej dekadzie XXI w. obserwacja tranzytów planet stała się najwydajniejszą metodą wykrywania układów planetarnych, szczególnie wielokrotnych. Także ona ma jednak ograniczenia, pozwala wykrywać głównie planety krążące blisko gwiazd i tylko przy specyficznym ustawieniu płaszczyzn orbit względem obserwatora.
Charakterystyka układów
[edytuj | edytuj kod]Charakterystyczną cechą Układu Słonecznego jest to, że gazowe olbrzymy to planety zewnętrzne: krążą one poza pasem planetoid i linią śniegu, gdzie najprawdopodobniej powstały. Planety typu ziemskiego krążą bliżej gwiazdy. Znane są układy planetarne, takie jak Kepler-90, które mają podobną konfigurację: w wewnętrznej części krążą niewielkie planety, a na dalekich orbitach planety-olbrzymy.
Wiele pozasłonecznych układów planetarnych różni się konfiguracją od Układu Słonecznego, co po części wynika ze specyfiki metod ich wykrywania. Dość pospolite wydają się ciasne układy, w których kilka planet krąży wokół gwiazdy w odległościach podobnych do odległości między Merkurym a Słońcem; należą do nich Kepler-11, Kepler-32 i TRAPPIST-1.
W niektórych przypadkach gwiazda macierzysta jest gwiazdą wielokrotną, wówczas, w zależności od mas i odległości gwiazd, planety mogą okrążać jeden składnik układu lub dwa (planety okołopodwójne). W szerokich układach podwójnych druga gwiazda nie wywiera znacznego wpływu na planety i może on mieć konfigurację podobną do Układu Słonecznego, jak np. układ 55 Cancri A (Copernicus) z gazowym olbrzymem 55 Cnc d (Lipperhey) na dalekiej orbicie. Możliwa jest także sytuacja, w której gwiazdy tworzące układ związany grawitacyjnie mają swoje układy planetarne, np. para gwiazd HD 20781 i HD 20782.
W niektórych układach występuje rezonans orbitalny pomiędzy planetami, podobnie jak np. w układach księżyców Jowisza i Saturna. Przykładowo okresy obiegu planet Gliese 876 c, b i e są w stosunku 1:2:4, a w układzie Kepler-223 okresy obiegu czterech planet są w stosunkach 3:4:6:8.
Układem o nietypowej konfiguracji, na razie wymykającej się modelom powstawania planet jest układ HR 8799, gdzie cztery bardzo masywne planety (7–10 MJ), które odkryto na zdjęciach w podczerwieni, krążą po orbitach bardzo dalekich od gwiazdy[4].
Wprawdzie w większości układów planety krążą w przybliżeniu w jednej płaszczyźnie, tak jak w naszym[5], ale znane są wyjątki. Przykładowo w układzie Ypsilon Andromedae (Titawin) orbita planety υ And c (Samh) jest nachylona pod kątem 30° do orbity planety d (Majriti).
Jedna lub więcej planet może krążyć w ekosferze, gdzie nasłonecznienie pozwala na istnienie ciekłej wody na powierzchni (inne warunki mogą to zmienić). Do przykładów należą planety Kepler-62e i f, a także TRAPPIST-1d, e, f i g.
Układy o największej liczbie znanych planet
[edytuj | edytuj kod]8 planet[6]:
7 planet[6]:
6 planet – 10 układów[6]:
- HD 10180
- HD 34445
- HD 191939
- HR 8832 (HD 219134)
- K2-138
- Kepler-11
- Kepler-20
- Kepler-80
- TOI-178
- TOI-1136
5 planet – 26 układów[6]:
- Copernicus (55 Cancri)
- Gliese 667 C
- HD 20781
- HD 23472
- HD 40307
- HD 108236
- HD 158259
- HIP 41378
- K2-268
- K2-384
- Kepler-32
- Kepler-33
- Kepler-55
- Kepler-62
- Kepler-82
- Kepler-84
- Kepler-102
- Kepler-122
- Kepler-150
- Kepler-154
- Kepler-169
- Kepler-186
- Kepler-238
- Kepler-292
- Kepler-296
- Kepler-444
4 planety – 74 układy[6], w tym:
- Mi Arae (Cervantes)
- Ro Coronae Borealis
- Tau Ceti
- Ypsilon Andromedae (Titawin)
- Gliese 676 A
- Gliese 876
- GJ 3293
- HD 20781
- HR 8799
- Kepler-37
- Kepler-223
- L 98-59
Zobacz też
[edytuj | edytuj kod]Przypisy
[edytuj | edytuj kod]- ↑ układ planetarny, [w:] Encyklopedia PWN [online], Wydawnictwo Naukowe PWN [dostęp 2023-04-02] .
- ↑ a b Jean Schneider: Catalog. [w:] The Extrasolar Planet Encyclopaedia [on-line]. 2023-11-02. [dostęp 2023-11-03].
- ↑ The Nobel Prize in Physics 2019 [online], Nobel Prize Outreach AB 2023, 2019 [dostęp 2023-11-03] (ang.).
- ↑ Quartet of giant planets puzzles astronomers. 2010-12-08. [dostęp 2010-12-08]. (ang.).
- ↑ Kepler mission: NASA's Kepler Mission Announces a Planet Bonanza, 715 New Worlds. NASA, 2014-02-26. [dostęp 2014-03-01]. (ang.).
- ↑ a b c d e NASA Exoplanet Archive. 2023-11-03. [dostęp 2023-10-24].
Linki zewnętrzne
[edytuj | edytuj kod]- Układy planetarne, kanał Astronarium na YouTube, 5 czerwca 2016 [dostęp 2023-11-09].