Astronomowie odkrywają „Świat Zefiru”: najmniej gęsty gaz olbrzymów, jaki kiedykolwiek odkryto

W przestrzeni odkrycia egzoplanet znajdują się wszelkiego rodzaju ciekawe „super” światy. Istnieją istoty superziemskie, super-Neptuny i oczywiście superplanety. Niedawno teleskop WIYN na szczycie Kitt Peak w Arizonie wykonał obserwację gazowego giganta odkrytego przez TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Świat jest cienki i dziwny, ponieważ krąży wokół czerwonego olbrzyma. Co dziwne, nie powinno go tam być. Jednak na szczęście krąży wokół niej gwiazda 580 lat świetlnych od Ziemi.

Gazowy gigant, o którym mowa, nazywa się TOI-3757 b. Na podstawie pomiarów WIYN i TESS, a także innych teleskopów, stwierdzono, że średnia gęstość TOI-3757 b wynosi 0,27 grama na centymetr sześcienny. To sprawia, że ​​ma mniej niż połowę gęstości Saturna i około jednej czwartej gęstości wody. Chodzi o gęstość pianek. Trudno uwierzyć w tak rozdętą własność, zwłaszcza że gwiazda, którą krąży, nie jest najlepszym miejscem do goszczenia gazowych olbrzymów.

„Ogromne planety wokół czerwonych karłów są tradycyjnie uważane za trudne do uformowania” – mówi Shubham Kanaudia, naukowiec z Carnegie Institution for Science’s Earth and Planetary Laboratory i pierwszy autor artykułu opublikowanego w Astronomical Journal na temat TOI-3757b. Jak dotąd zaobserwowano to tylko w niewielkich próbkach przeglądów dopplerowskich, które zwykle znajdowały olbrzymy z dala od czerwonych karłów. Do tej pory nie mieliśmy wystarczająco dużej próbki planet, aby w solidny sposób znaleźć pobliskie planety gazowe”.

Jak zagraża inwazji gigantycznego czerwonego karła?

Dlaczego systemy gwiazd czerwonych karłów nie są idealnymi siedliskami dla cienkich planet olbrzymów? Są zdecydowanie fajniejsze niż ich jaśniejsze, większe odpowiedniki z rodziny gwiazd. Można by pomyśleć, że to uczyni ich trochę bardziej przyjaznymi dla gazowych gigantów. Ale to trochę Gwiazdy też mogą być aktywne. Astronomowie widzą, jak od czasu do czasu emituje potężne rozbłyski, które mogą zniszczyć atmosferę planety. Jak więc dotarł tam TOI-3757b? Zespół badawczy ma kilka pomysłów na wyjaśnienie tej zagadki.

Bardzo niska gęstość TOI-3757 b wynika prawdopodobnie ze składu jego wnętrza. Zazwyczaj gazowe olbrzymy rodzą się ze skalistymi jądrami, które mogą mieć masę około dziesięciu razy większą od Ziemi. Jego grawitacja przyciąga ogromne ilości gazu z mgławicy planetarnej. W ten sposób dostaniesz się na przykład do Jowisza i Saturna. Możliwe, że tak się nie stało w przypadku TOI-3757B. Jej czerwony karzeł nie jest zbyt bogaty w ciężkie pierwiastki w porównaniu do innych karłów typu M z gazowymi olbrzymami. To ważna wskazówka. Oznacza to, że skaliste jądro planety formowało się wolniej. To dlatego, że zebranie wystarczającej ilości materiału skalnego z mgławicy zajęło więcej czasu. Jeśli to prawda, oznacza to, że podczas formowania planeta nie zgromadziła tak dużo gazu, co wpłynęło na ogólną gęstość planety.

Jest jeszcze jedna wskazówka, która może wyjaśnić planetę marshmallow. Jej eliptyczna orbita w pewnych momentach przybliża ją do gwiazdy. To podgrzewa atmosferę bardziej niż zwykle i powoduje jej pęcznienie.

Zanurz się w roślinie prawoślazu

Oczywiście o tej planecie można się dowiedzieć znacznie więcej, a astronomowie chętnie przyjrzą się jej bardziej szczegółowo. „Potencjalne przyszłe obserwacje atmosfery tej planety za pomocą nowego Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba mogą pomóc rzucić światło na jej rozdętą naturę” – powiedziała Jessica Libby Roberts, doktorantka z Penn State University.

Jest to szczególnie prawdziwe, ponieważ znalezienie choćby jednej planety wokół czerwonego karła oznacza, że ​​prawdopodobnie będzie ich więcej. W wielkim schemacie badań egzoplanet zrozumienie wybrzuszenia Jowisza krążącego wokół zimnej, energetycznej gwiazdy da astronomom lepszy wgląd w to, jak planety formują się wokół wielu różnych typów gwiazd.

po więcej informacji

Świat „Marshmallow” kręci się wokół zimnej czerwonej gwiazdy karła

TOI-3757 b: gazowy olbrzym o niskiej gęstości orbitujący wokół karła typu M.