Un „fluviu” de gaz cosmic a determinat planetele din constelația Orion să intre pe orbite înclinate

Un uriaș flux de gaz cosmic, cu o lungime de aproape două trilioane de kilometri, ar fi modificat orientarea discului de materie din jurul unui sistem stelar triplu din constelația Orion.

Descoperirea, realizată cu ajutorul observatorului radio ALMA din Chile, ar putea oferi o explicație pentru existența unor planete ale căror orbite sunt puternic înclinate față de axa de rotație a stelelor lor, potrivit unui studiu publicat în The Astronomical Journal pe 6 august și citat de Space.com.

Sistemul GW Orionis se află la aproximativ 1.300 de ani-lumină de Pământ și este format din trei stele foarte tinere, aflate încă în proces de formare.

În jurul celor trei stele se află un disc de gaz și praf din care se pot forma planete.

Sistemul este neobișnuit deoarece discul este alcătuit din trei inele care nu sunt aliniate între ele.

Inelele au raze de aproximativ 6,7, 28 și 51 de miliarde de kilometri față de centrul sistemului, echivalentul a 44, 187 și 340 de unități astronomice.

„Studiile anterioare asupra GW Orionis au arătat că inelele interior, mijlociu și exterior ale sistemului sunt nealiniate, fiecare inel fiind înclinat la un unghi diferit”, a explicat Maria Galloway-Sprietsma, doctorandă la Universitatea din Florida și coordonatoarea studiului.

Un flux de gaz, în locul unei planete gigantice

Astronomii suspectau anterior că un obiect masiv, posibil o planetă gigantică gazoasă încă nedetectată, ar fi putut crea o separație între inelele discului și ar fi perturbat în special inelul exterior.

Noile observații ALMA indică însă o altă explicație. Cercetătorii au identificat un flux uriaș de gaz care pornește din norul molecular din jurul sistemului și ajunge până la discul de materie.

Fluxul interacționează cu inelul exterior și îi modifică momentul cinetic, adică mișcarea de rotație a materiei. În timp, acest transfer de moment cinetic ar fi contribuit la deformarea și înclinarea inelului.

Fluxul este format în principal din hidrogen molecular, însă această moleculă nu poate fi observată direct cu ALMA în domeniul radio folosit pentru aceste observații.

Cercetătorii au urmărit, în schimb, moleculele de monoxid de carbon asociate gazului.

Dimensiunea fluxului este impresionantă: acesta se întinde pe aproximativ 0,2 ani-lumină, echivalentul a 12.600 de unități astronomice sau aproximativ 1,9 trilioane de kilometri.

„Când echipa noastră a modelat traiectoria acestui flux de gaze, am descoperit că unghiul la care impactează discul este strâns aliniat cu inelul exterior”, a spus Galloway-Sprietsma.

O posibilă explicație pentru planetele cu orbite neobișnuite

Descoperirea ar putea avea implicații dincolo de sistemul GW Orionis. În Sistemul Solar, planetele orbitează Soarele aproape în același plan, cunoscut drept planul ecliptic și aliniat aproximativ cu ecuatorul solar și cu direcția sa de rotație.

Astronomii au descoperit însă și exoplanete care au orbite puternic înclinate sau chiar retrograde în raport cu rotația stelelor lor.

Până acum, mecanismele care produc astfel de configurații nu sunt pe deplin înțelese.

Cercetătorii sugerează că fluxurile de gaz care pătrund în discurile protoplanetare ar putea reprezenta una dintre explicații.

Dacă astfel de structuri sunt frecvente în jurul stelelor tinere, ele ar putea contribui la apariția unor sisteme planetare mult mai dezordonate decât Sistemul Solar.

„Ceea ce avem nevoie în continuare este un studiu sistematic al stelelor tinere pentru a vedea câte au astfel de fluxuri și câte nu”, a declarat Galloway-Sprietsma.

Potrivit cercetătoarei, astfel de observații ar putea arăta cât de important este acest mecanism în formarea și evoluția sistemelor planetare.