Iznenađujuće razlike u veličini na egzoplanetima

Srednji oblik kamenih super zemljanih i plinom bogatih mini-Neptuna uglavnom nedostaje

Ili asreicher mini-Neptun ili kamena super-zemlja - izgleda da postoji posredni oblik. © NASA Ames / JPL-Caltech
čitati naglas

Iznenađujuća spoznaja: Čini se da naša galaksija radije proizvodi dvije vrste egzoplaneta: kamene super-zemlje i mini-neptun bogat plinom. Međutim, umesna veličina je jedva zastupljena, kao što su sada otkrili astronomi. Zašto taj jaz veličine postoji kod egzoplaneta, još uvijek nije jasno. Isto tako, zašto naš sunčani sustav nema ni nadzemaljski ni mini-neptun.

Egzoplaneti su dostupni u svim varijantama - barem su tako mislili. Među dosadašnjim otkrićima su mnoga kamena super-zemlja i zemljani blizanci poput zvijezde TRAPPIST-1 ili naše susjedne zvijezde Proxime Centauri B. Uz to, postoje mnogi plinski divovi veličine jupiter, ali i manji plinoviti planeti veličine Neptuna.

Iznenađujući jaz u veličini

No, kako se ispostavilo, spektar egzoplaneta naše galaksije manje je potpun nego što se prije mislilo. To su otkrili Benjamin Fulton s kalifornijskog tehnološkog instituta (Caltech) i njegovi kolege kada su ponovno analizirali oko 2.000 zvijezda s poznatim egzoplanetima. Koristili su Keck teleskop na Havajima kako bi odredili veličinu planeta četiri puta preciznije nego što je to prije moguće pomoću svjetlosnog spektra tijekom tranzita.

Astronomi su otkrili nešto iznenađujuće: Pronašli su mnogo kamenih super-zemljanih do 1, 75 polumjera zemlje i mnogo mini-Neptuna bogatog plinom od dva do 3, 5 puta zemljinog polumjera - ali jedva planet između njih. Očigledno, naša galaksija ima jaku sklonost tim dvjema odvojenim klasama među manjim planetima.

Raspodjela veličine na egzoplanetima Kepler - postoji jaz (broj planeta na 100 zvijezda, veličina planeta u odnosu na zemlju) © NASA / Ames / Caltech / Sveučilište na Havajima (BJ Fulton)

"Ovo je temeljna podjela u obiteljskom stablu planeta", kaže Fulton. "Analogno otkriću biologa da sisavci i gmizavci formiraju različite grane na genealoškom stablu života." U kosmosu, osim grane plinskog giganta veličine Jupitera, grana manjih planeta jasno je podijeljena na dva dijela. prikaz

Dva moguća scenarija

Ali zašto? Kako astronomi objašnjavaju, postoje dva scenarija koja mogu objasniti misterioznu veličinu egzoplaneta. Tako bi neki super-Zemlji nekako uspjeli izvući dovoljno vodika i helija da preskoče jaz i postanu mini-Neptun bogat plinom. "Ti su planeti poput gromada s velikim plinskim balonom oko sebe", objašnjava koautor Andrew Howard iz tvrtke Caltech.

Druga mogućnost bi bila da srednja veličina super-zemlja sa samo malo plina nije stabilna. "Ako planeta uspije akumulirati pravu količinu plina za slijetanje u jaz, tada bi taj plin mogao biti otjeran, na primjer, zračenjem zvijezde", objašnjava Howard. "Oba su scenarija mogla objasniti veličinu razlika koje smo primijetili." Međutim, koji je istina još uvijek je otvoren.

Obiteljsko stablo egzoplaneta: Pored plinskih divova, postoje i dvije odvojene klase manjih planeta NASA / Kepler / Caltech (R. Hurt)

Zašto Sunčev sustav nema super-zemlju?

I još jedna stvar je nevjerojatna: "Jedno od Keplerovih velikih iznenađenja je to što gotovo svaka zvijezda ima barem jedan planet veći od Zemlje, ali manji od Neptuna", kaže koautor Erik Petigura iz Caltecha. Ali ne i naše sunce: U Sunčevom sustavu nedostaju predstavnici ove planetarne veličine. Ne postoje niti super-zemlja niti mini-neptun. Umjesto toga, sve su planete ili manje od Zemlje ili veće od Neptuna.

Astronomi za to još moraju dati jasno objašnjenje, jer se o sastavu i nastanku mini-neptuna zasad malo zna. "Doista želimo znati kakvi su ovi misteriozni planeti i zašto ih nemamo u vlastitom Sunčevom sustavu", kaže Petigura.

Drugi egzoplaneti planeta mogu dati odgovor. U međuvremenu, svemirski teleskop Kepler već je otkrio 219 kandidata za egzoplanetu, kaže NASA. Među njima je deset planeta veličine planeta koji orbitiraju u životnoj zoni zvijezde i mini-planetarni sustav od tri mala, vruća kamena planeta koji okružuju crveni patuljak. (Astronomski časopis, tisak; arXiv: 1703.10375)

(Kalifornijski tehnološki institut / NASA, 20.06.2017. - NPO)