Badanie planet pozasłonecznych przyniosło w ciągu ostatnich kilku lat dość interesujących kandydatów. Na dzień 1 sierpnia 2017 r. Odkryto 3639 egzoplanet w 2729 układach planetarnych i 612 układach planetarnych. Wiele z tych odkryć stanowiło wyzwanie dla konwencjonalnego myślenia o planetach, szczególnie jeśli chodzi o ich rozmiary i odległości od ich słońc.
Według badań przeprowadzonych przez międzynarodowy zespół astronomów najnowsze odkrycia egzoplanet są zgodne z tym trendem. Te dwa gazowe olbrzymy, znane jako EPIC 211418729b i EPIC 211442297b, krążą wokół gwiazd około 1569 i 1360 lat świetlnych od Ziemi (odpowiednio) i są podobne pod względem wielkości do Jowisza. W połączeniu ze stosunkowo bliską orbitą do gwiazd, zespół wyznaczył ich jako „Ciepłych Jowiszów”.
Badanie, zatytułowane „EPIC 211418729b i EPIC 211442297b: Two Transiting Warm Jupiters”, niedawno pojawiło się w Internecie. Kierowany przez Avi Shporera - doktora habilitowanego w dziale nauk geologicznych i planetarnych (GPS) w California Institute of Technology (Caltech) - zespół polegał na danych z Kepler i K2 misje i obserwacje następcze z użyciem wielu teleskopów naziemnych w celu określenia rozmiarów, mas i orbit tych planet.
Jak wskazują w swoich badaniach, dwie planety zostały początkowo zidentyfikowane jako tranzytujące kandydatki na planetę przez K2 misja. Innymi słowy, zostały one początkowo wykryte metodą tranzytową, w której astronomowie mierzą spadki jasności gwiazdy, aby potwierdzić, że planeta przechodzi między obserwatorem a gwiazdą. Obserwacje te miały miejsce podczas K2Obserwacje z Kampanii 5, które miały miejsce między 27 kwietnia a 10 lipca 2015 r.
Zespół przeprowadził następnie obserwacje przy użyciu teleskopu Keck II (znajdującego się w Obserwatorium W.M. Kecka na Hawajach) i północnego teleskopu Gemini (w Obserwatorium Gemini, również na Hawajach). Obserwacje te, przeprowadzone od stycznia 2016 r. Do maja 2017 r., Zostały następnie połączone z danymi spektralnymi i pomiarami prędkości radialnej z spektrometru Echelle High Resolution (HIRES) na teleskopie Keck I.
Na koniec dodali dane fotometryczne z Obserwatorium Cerro Tololo Inter-American (CTIO) w Chile, Południowoafrykańskiego Obserwatorium Astronomicznego (SAAO) i Obserwatorium Siding Spring (SSO) w Australii. Te obserwacje potwierdziły obecność tych dwóch egzoplanet. Jak napisali w badaniu:
„Odkryliśmy dwie przelatujące ciepłe egzoplanety Jowisza, początkowo zidentyfikowane jako tranzytujące kandydaci w fotometrii K2… Obie planety należą do najdłuższych okresów przelatujących przez gigantyczne planety gazowe o zmierzonej masie i krążą wokół stosunkowo starych gwiazd macierzystych. Obie planety nie są zawyżone, ponieważ ich promienie są zgodne z oczekiwaniami teoretycznymi. ”
Na podstawie ich obserwacji zespół był również w stanie opracować szacunki dotyczące planet o odpowiednich rozmiarach, masach i okresach orbit. Podczas gdy EPIC 211418729 b mierzy 0,942 promienie Jowisza, ma około 1,85 masy Jowisza i okres orbity 11,4 dni, EPIC 211442297 b mierzy 1,115 promienia Jowisza, ma około 0,84 masy Jowisza i okres orbity 20,3 dni.
W oparciu o ich szacunki, na tych planetach występują temperatury powierzchni odpowiednio do 719 K (445,85 ° C; 834,5 ° F) i 682 K (408,85 ° C; 768 ° F). Jako takie, sklasyfikowali te planety jako „Ciepłe Jowiszowe”, ponieważ nie są one typowe dla „Gorących Jowiszowych” - które mają egzotyczną atmosferę, której temperatura dochodzi do kilku tysięcy Kelwinów.
Naukowcy zauważyli, że na podstawie ich okresów orbitalnych, te dwie planety mają jedne z najdłuższych okresów orbitalnych dowolnego gazowego giganta w tranzycie (tj. Te, które zostały wykryte za pomocą metody tranzytowej) do tej pory. Lub jak stwierdzają w swoich badaniach:
„Zarówno EPIC 211418729b, jak i EPIC 211442297b należą do najdłuższych okresów przelotowych gazowych gigantycznych planet o zmierzonej masie. W rzeczywistości, zgodnie z archiwum NASA Exoplanet (Akeson i in. 2013) EPIC 211442297b jest obecnie najdłuższym tranzytem K2 w egzoplanecie o dobrze ograniczonej masie. ”
Innym interesującym spostrzeżeniem był fakt, że żadna z tych egzoplanet nie była napompowana, czego się nie spodziewali. W przypadku gorących Jowiszów, atmosfery ulegają ekspansji w wyniku ilości napromieniowania słonecznego, które otrzymują, co skutkuje tym, co zespół nazywa „korelacją promienia i napromienienia” w swojej pracy. Innymi słowy, gorące Jowisze są ogromne, ale wiadomo również, że mają niską gęstość w porównaniu do chłodniejszych gigantów gazowych.
Zamiast tego zespół stwierdził, że zarówno EPIC 211418729b, jak i EPIC 211442297b mają promienie zgodne z przewidywaniami modeli teoretycznych dla gazowych gigantów o swojej masie. Ich wyniki doprowadziły również do wyciągnięcia pewnych wstępnych wniosków na temat struktur i kompozycji planet. Jak pisali:
„Obie planety nie są zawyżone w porównaniu do teoretycznych oczekiwań, w przeciwieństwie do wielu innych planet na schemacie. Ich pozycje są bliskie lub zgodne z teoretycznymi oczekiwaniami dotyczącymi planety z niewielkim lub żadnym rdzeniem skalistym, dla EPIC 211442297b i planety ze znacznym skalistym rdzeniem dla EPIC 211418729b. ”
Wyniki te sugerują, że napromieniowanie słoneczne nie odgrywa istotnej roli w określaniu promienia Ciepłych Jowiszów. Rodzi także interesujące pytania dotyczące korelacji między promieniami a napromieniowaniem innymi gazowymi gigantami. W przyszłości EPIC 211418729b i EPIC 211442297b będą celami przyszłości K2 obserwacje podczas Kampanii 18 misji - która potrwa od maja do sierpnia 2018 r.
Te obserwacje z pewnością dostarczą dodatkowego wglądu w te planety i tajemnice, które podniosły to badanie. Przyszłe badania tranzytowych egzoplanet - przeprowadzane za pomocą instrumentów nowej generacji, takich jak Transiting Exoplanet Survey Satellites (TESS) - oraz bezpośrednie badania obrazowe przeprowadzone przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) z pewnością ujawnią jeszcze więcej na temat odległych, egzotycznych egzoplanet.
