Badania astronomiczne wskazują, że formowanie się planet jest silnie powiązane z metalicznością gwiazd, szczególnie w wewnętrznych regionach Drogi Mlecznej. Naukowcy odkryli, że gwiazdy z masywnymi planetami zawierają więcej metali niż te, które mają ich mniej. Co więcej, gwiazdy posiadające układy planetarne są z reguły młodsze od tych, które nie mają planet. Wyniki te sugerują, że powstawanie planet jest ściśle związane z ewolucją galaktyki, a obszary formowania planet przemieszczają się na zewnątrz w czasie.
Dotychczasowe poszukiwania egzoplanet koncentrowały się na pobliskich gwiazdach, co oznacza, że większość odkrytych planet pochodzi z naszej części Galaktyki. Dzięki postępowi technologicznemu metody wykrywania egzoplanet stają się coraz skuteczniejsze – obecnie znamy już prawie 6000 planet pozasłonecznych. Najczęściej stosowane techniki ich wykrywania to metoda tranzytów, polegająca na obserwacji spadków jasności gwiazdy podczas przejścia planety na jej tle, oraz metoda prędkości radialnych, rejestrująca subtelne ruchy gwiazdy wywołane grawitacyjnym wpływem planety.
Jednym z kluczowych czynników wpływających na proces formowania planet w Galaktyce jest metaliczność gwiazd, czyli obecność pierwiastków cięższych od wodoru i helu. Pierwiastki te powstają w cyklu życia gwiazd, szczególnie podczas eksplozji supernowych, i rozprzestrzeniają się w przestrzeni kosmicznej, stając się częścią materii międzygwiazdowej. Analiza zawartości metali w gwiazdach dostarcza cennych informacji na temat wieku, historii i tempa formowania planet.
Zespół badaczy pod kierownictwem Joany Teixeiry z Uniwersytetu w Porto skupił się na określeniu tzw. promienia narodzin gwiazd (rBirth), czyli odległości od centrum Galaktyki, w której gwiazdy i ich układy planetarne się formowały. Na podstawie danych fotometrycznych, spektroskopowych i astrometrycznych zespół oszacował wiek dwóch grup gwiazd – tych z planetami i tych bez planet. Analiza wykazała, że gwiazdy posiadające planety miały wyższą zawartość żelaza ([Fe/H]), były młodsze i uformowały się bliżej centrum Drogi Mlecznej w porównaniu do gwiazd bez planet. W szczególności, gwiazdy z masywnymi planetami miały odmienny stosunek żelaza do wodoru oraz inną strukturę wiekową niż gwiazdy z małymi planetami lub te, które miały wyłącznie planety o małej masie.
Odkrycia te pokazują, że planety o wysokiej masie, a więc również skaliste planety podobne do Ziemi, najczęściej formują się wokół młodych gwiazd o wysokiej metaliczności. Układy planetarne zawierające zarówno masywne, jak i małe planety również występowały wokół młodszych gwiazd o wysokim [Fe/H].
Badanie to dostarcza cennych informacji na temat procesów formowania planet i wskazuje, że planety podobne do Ziemi częściej powstają w wewnętrznych obszarach Galaktyki, gdzie zasoby metali są obfitsze. Chociaż układy planetarne mogą migrować ku zewnętrznym regionom Drogi Mlecznej, analiza metaliczności i wieku gwiazd daje nowe wskazówki dotyczące strategii poszukiwania planet pozasłonecznych.
Źrodło: Universe Today
