Тренутни број егзопланета - број планета које су астрономи пронашли у орбити око других звезда - износи 312. То је пуно планета. Али могло би помоћи ако бисмо тачно знали где да погледамо. Нова истраживања која користе суперкомпјутерске симулације прашњавих дискова око звезда сличних сунцу показују да планете скоро мале попут Марса могу створити узорке у прашини које би будући телескопи могли да открију. Истраживање указује на нови пут у потрази за обитавајућим планетима. "Проћи ће неко време пре него што директно можемо да замислимо планете сличне земљима око других звезда, али пре тога ћемо моћи да откријемо украшене и лепе прстенове које искапају у међупланетарну прашину", каже Цхристопхер Старк, главни истраживач студије на Универзитету Мериленд, Цоллеге Парк.
Радећи са Марц Куцхнер из НАСА-иног центра за свемирске летове Годдард у Греенбелту, Мд., Старк је моделирао како 25.000 честица прашине реагује на присуство једне планете - у распону од масе Марса до пет пута више од Земље - у орбити око звезде у облику сунца. Користећи НАСА-ин суперрачунар Тхундерхеад из Годдарда, научници су извели 120 различитих симулација које су варирале у величини честица прашине и маси и орбиталној удаљености планете.
„Наши модели користе десет пута више честица од претходних симулација. То нам омогућава да проучимо контраст и облике прстенастих структура “, додаје Куцхнер. На основу ових података истраживачи су мапирали густоћу, осветљеност и потпис топлоте који су резултат сваког скупа параметара.
"Није увелико цењено да планетарни системи - укључујући и наш - садрже пуно прашине", додаје Старк. "Ставићемо ту прашину да ради за нас."
Велики део прашине у нашем Сунчевом систему формира се испред Јупитерове орбите, пошто се комете распадају близу сунца и астероиди свих величина сударају се. Прашина одражава сунчеву светлост и понекад се може видети као клинасти сјај у облику клина - који се назива зодијакална светлост - пре изласка сунца или након заласка сунца.
Модели рачунара рачунају на реакцију прашине на гравитацију и друге силе, укључујући звезда светлост. Звездано светло малко повлачи ситне честице због којих губе орбиталну енергију и одлазе ближе звезди.
"Честице се спирали према унутра и затим постају привремено заробљене у резонанцијама са планетом", објашњава Кучнер. Резонанца се јавља кад год је орбитални период честице мали омјер броја - као што је двије трећине или пет-шестина - планете.
На пример, ако честица прашине направи три орбите око своје звезде сваки пут када планета испуни једну, честица ће више пута осетити додатни гравитациони тегљач у истој тачки своје орбите. Једно време може да надокнади силу вучења од звезда и прашина се таложи у суптилне структуре у облику прстена.
„Честице се спирално окрећу ка звезди, бивају заробљене у једној резонанци, испадају из ње, спирално су у неким другим, постају заробљене у другој резонанци и слично“, каже Куцхнер. Рачунање сложене интеракције сила на десетине хиљада честица захтевало је математичке коњске снаге супер-рачунара.
Неки научници напомињу да присуство велике количине прашине може представљати препреку директном осматрању планета сличних земљима. Будуће свемирске мисије - попут НАСА-иног свемирског телескопа Јамес Вебб, који је у фази израде и планиран за лансирање у 2013. години, и предложеног Земаљског претраживача планета - проучит ће оближње звезде са прашњавим дисковима. Модели које су креирали Старк и Куцхнер астрономима дају преглед структура прашине које сигнализирају присуство иначе скривених света.
"Наш каталог ће помоћи другима да закључе о маси и орбиталној удаљености планете, као и о доминантним величинама честица у прстенима", каже Старк.
Старк и Куцхнер објавили су своје резултате у броју за 10. октобар Тхе Астропхисицал Јоурнал. Старк је свој атлас симулација егзо-зодијакалне прашине учинио доступним на мрежи.
Извор: Годдард Центар за свемирске летове
