Ilustracja artysty dotycząca egzoplanety Kepler-1625b z hipotetycznym księżycem, który ma rozmiar Neptuna.
(Zdjęcie: © Dan Durda)
Pierwszym poważnym kandydatem na exomoon jest prawdopodobnie schwytany rdzeń gigantycznej planety dla niemowląt, jeśli egzotyczny świat rzeczywiście istnieje, sugerują nowe badania.
W październiku 2018 r. Astronomowie z Columbia University Alex Teachey i David Kipping ogłosili, że zauważyli dowód na istnienie Świat Neptuna krąży wokół Keplera-1625b, ogromna obca planeta, która leży około 8000 lat świetlnych od Ziemi.
To była wielka wiadomość: jeśli zostanie to potwierdzone, nowo odkryty świat, znany jako Kepler-1625b-i, będzie pierwszym księżycem odkrytym poza naszym Układem Słonecznym. Ale potwierdzenie okazało się trudne.
Teachey i Kipping podkreślili, że wykrycie, dokonane na podstawie obserwacji przez kosmiczne teleskopy Keplera i Hubble'a NASA, było wstępne. Od tego czasu inny zespół badawczy argumentował przeciwko istnieniu Keplera-1625b-i, a jeszcze inny podkreślił, że dane w tym momencie nie są jednoznaczne. Rok później Kepler-1625b-i pozostaje kandydatem zamiast prawdziwego świata.
Status ten nie powstrzymał innych naukowców przed próbą zrozumienia, w jaki sposób potencjał exomoon stało się jednak. Rzeczywiście, w nowym badaniu zajęto się tym pytaniem i uzyskano intrygującą odpowiedź.
Mroczne początki
Astronomowie uważają, że Kepler-1625b-i jest około 10 razy masywniejszy niż Ziemia, a obiekt wydaje się krążyć wokół swojej planety macierzystej podobnej do Jowisza w średniej odległości 1,9 miliona mil (3 miliony kilometrów).
Dlatego Kepler-1625b-i „prawdopodobnie ma masę i moment pędu znacznie przewyższający wszystko widziane w satelitach planet Układu Słonecznego”, Bradley Hansen z UCLA Mani L. Bhaumik Institute for Theoretical Physics, napisał w nowym badaniu: który został opublikowany online dzisiaj (2 października) w czasopiśmie Postępy w nauce.
„Parametry Keplera-1625b-i są porównywalne z parametrami niedawno odkrytych planet krążących w pobliżu gwiazd o niskiej masie” - napisał Hansen. „Nie jest zatem oczywiste, że Kepler-1625b-i uformował się w podobny sposób jak księżyce Układu Słonecznego.”
Wielkie księżyce Jowisza, na przykład prawdopodobnie zlewał się z dysku materiału, który krążył wokół nowonarodzonej planety dawno temu. Ale praca w zakresie modelowania sugeruje, że Kepler-1625b-i jest zbyt duży, aby powstał w ten sposób, powiedział Hansen.
Możliwe, że kandydat na egzomunę to była planeta, która została przechwycona grawitacyjnie przez Kepler-1625b, która jest dwa razy masywniejsza niż Jowisz. Ale to też nie działa; „Wszystkie scenariusze, w których gromadzą się lub chwytają Kepler-1625b-i po utworzeniu planety gospodarza, mają problem z tym, że wytwarzają księżyce, które są albo za małe, albo za blisko” - napisał Hansen.
Zamiast tego jego nowa praca nad modelowaniem sugeruje, że schwytanie nastąpiło znacznie wcześniej, krótko po urodzeniu się obu ciał. Dwa rosnące obiekty prawdopodobnie zajmowały to samo sąsiedztwo orbity - plamę przestrzeni wokół jednej jednostki astronomicznej (AU) od gwiazdy macierzystej. (Jedna AU to średnia odległość Ziemia-Słońce - około 93 milionów mil, czyli 150 milionów kilometrów.)
W tym scenariuszu jądro planetarne, które stało się Kepler-1625b, pochłaniało więcej gazu niż jego sąsiad, na zawsze umacniając swoją dominację w tym związku.
„Sposób działania akrecji gazu jest bardzo silną funkcją masy”, powiedział Hansen dla Space.com.
„Jeśli masz trochę przewagi, zaczynasz aklimatyzować się znacznie szybciej, więc jest to w zasadzie sytuacja, w której zwycięzca bierze wszystko” - dodał. „Jeden z nich przechwycił cały gaz znajdujący się w pobliżu i stał się gigantem gazowym. Ten, który trochę się zatrzymał, utknął na tym podstawowym etapie i, z powodu zwiększonej grawitacji [swojego sąsiada], został pociągnięty w dół, aby stać się satelita."
Hansen powiedział, że nawet w tak zahamowanym stanie Kepler-1625b-i prawdopodobnie nagromadziłby tyle gazu, że nie jest to dobry analog planety ziemskiej. Tak więc, chociaż potencjalny egzomoon znajduje się w strefie życia gwiazdy macierzystej - w odległości, na której mogłaby istnieć płynna woda na powierzchni świata - Kepler-1625b-i prawdopodobnie nie jest doskonałym kandydatem do życia podobnego do Ziemi.
Częste zdarzenie?
Hansen powiedział, że elementy tego scenariusza mogły się rozegrać we własnej szyi kosmicznego lasu.
Na przykład jest to możliwe Neptun a Uran to gigantyczne protocory gazowe, które urodziły się w królestwie Jowisza i Saturna. Pomysł na te dwa ostatnie światy zaczął się pochłaniać gazem, i zamiast grawitacyjnie schwytać Neptuna i Urana, skierował duet na zewnątrz w kierunku swoich obecnych miejsc.
Rzeczywiście, proces ten może pomóc wyjaśnić obfitość światów masy Neptuna w galaktyce Drogi Mlecznej, która wydaje się przekraczać przewidywane przez tradycyjne modele formowania planet, powiedział Hansen.
„Jeśli zaczniemy brać pod uwagę fakt, że wiele rdzeni może oddziaływać w mniej więcej tych samych lokalizacjach, być może nie wszyscy staną się gigantyczną planetą” - powiedział. „Może to być ten wyścig z czasem”.
- Odkrycie potencjalnego Exomoon budzi nadzieje na prawdziwą Pandorę lub Endor
- Polowanie na małe księżyce: Exomoons mogą mieć własne satelity
- 7 sposobów odkrywania planet obcych
Książka Mike'a Walla o poszukiwaniu życia obcego ”Tam„(Grand Central Publishing, 2018; ilustrowany przez Karl Tate), jest już dostępny. Śledź go na Twitterze @michaeldwall. Śledź nas na Twitterze @Spacedotcom lub Facebook.
