Egy új modell szerint mégis kivételes lehet a Naprendszer

Egy új számítógépes szimuláció alapján elképzelhető, hogy a Naprendszer nem átlagos, hanem kivételes bolygórendszer a Tejútrendszerben.

Az 55 Cacnri csillag körül azonosított exobolygók fantáziarajza (NASA)

A Földön kívüli élet lehetőségének vizsgálatához fontos tudni, milyen gyakoriak azok a bolygók, amelyeken a Földhöz hasonlóan tartósan jelen lehet a folyékony víz. A víz ideális közeget biztosít a különböző atomok és molekulák összekapcsolódására, valamint a belőlük képződő rendszerek, így az élet fejlődésére is.

Az elmúlt évek kutatásai rámutattak, hogy a csillagok születését jellegzetesen bolygók kialakulása kíséri. Mára közel 300 exobolygót, azaz Naprendszeren kívüli planétát ismerünk. Ezek közül azonban egy sem hasonlít a Földre - feltehetőleg megfigyelési technikánk még nem érte el azt a szintet, hogy ilyen apró égitesteket is észrevegyünk.

Ennél furcsább, hogy az eddig azonosított exobolygó-rendszerek többségének szerkezete nagyon eltér a Naprendszerétől. Általánosak a csillagukhoz szokatlanul közel mozgó óriásbolygók, az ún. forró Jupiter-típusú planéták. Emellett szokatlanul elnyúlt pályán keringő égitesteket is szép számban találtak. Mindezeket a mai észlelési módszerek kiválasztódási hatásának számlájára írják: elsősorban azért ilyen égitesteket vették észre, mert ezeket a legkönnyebb felfedezni a jelenlegi technológiával.

Frederic A. Rasio (Northwestern University) kollégái a bolygórendszerek születését és fejlődését modellezték számítógépen. Szimulációjuk során több olyan egyszerűsítést is tettek, amelyek ellenére a modellek megbízhatóak maradtak, azonban sokkal hosszabb időskálára lehetett lefuttatni azokat, mint korábban.

Mindezek felett - a bolygók és csillagok keletkezésével kapcsolatos növekvő ismereteink révén - pontosabb kiindulási adatokat használtak, valamint fejlettebb számítógépeket is, mint akár néhány évvel ezelőtt.

A kutatók különféle csillag körüli anyagkorongokat (protoplanetáris korongokat) modelleztek, és a kialakuló bolygók, valamint a gáz kölcsönhatását vizsgálták. A lefuttatott szimulációk keretében sok bolygó befelé vándorolt a korongban, majd végül a csillagba zuhant. Gyakori volt az a helyzet is, amikor egymás mozgását zavarva, ún. pályarezonanciák révén egy-egy égitest végleg kilökődött a rendszerből.

Egy születő bolygórendszer fantáziarajza, a csillag körüli anyagkoronggal (NASA)

A több mint száz alkalommal lefuttatott modell statisztikai vizsgálata rámutatott, hogy a protoplanetáris korongok kiindulási állapotainak függvényében melyek lehetnek a leggyakoribb bolygókonfigurációk.

Kiderült, hogy a lehetséges paramétereknek viszonylag szűk intervallumba kell esniük ahhoz, hogy a Naprendszerben megfigyelthez hasonló planéták együttese legyen az eredmény. Az esetek nagyobb része olyan extrém rendszereket eredményezett, amelyek a jelenleg ismert exobolygókéhoz hasonlítanak.

A fentiek fényében a Naprendszer talán mégis kivételesnek számít. Ez arra utal, hogy a Földhöz hasonló égitestek, és talán rajtuk a fejlett életformák is ritkábbak lehetnek a korábbi feltételezéseknél. A modell egyelőre csak durva közelítésnek tekinthető, azonban a műszertechnika gyors fejlődése révén 10-20 éven belül előrejelzései várhatóan igazolhatók vagy cáfolhatók lesznek.