W ciągu ostatniej dekady tysiące planet odkryto poza naszym Układem Słonecznym. Planety te dały astronomom możliwość badania układów planetarnych, które są sprzeczne z naszymi wcześniej przyjętymi pojęciami. Dotyczy to szczególnie olbrzymich gazowych gigantów, które są wielokrotnie większe od Jowisza (zwanych także „super-Jowiszami”). Są też takie, które krążą szczególnie blisko swoich słońc, zwane także „gorącymi Jowiszami”.
Konwencjonalna mądrość wskazuje, że gazowi olbrzymy powinny istnieć z dala od swoich słońc i mieć długie okresy orbitalne, które mogą trwać przez dekadę lub dłużej. Jednak w ostatnich badaniach międzynarodowy zespół astronomów ogłosił wykrycie „gorącego Jowisza” o najkrótszym jak dotąd okresie orbitalnym. Ta planeta (NGTS-10b), położona 1060 lat świetlnych od Ziemi, zajmuje tylko 18 godzin, aby pokonać pełną orbitę Słońca.
Jak stwierdza zespół w swoim badaniu, które niedawno pojawiło się w Miesięczne zawiadomienia Royal Astronomical Society (MNRAS), planeta została odkryta przez
Konkretnie, NGTS zajmuje się znalezieniem egzoplanet o rozmiarach Neptuna i super Ziemi wokół jasnych gwiazd. Do tej pory większość dużych planet, które mają krótkie okresy orbitalne, były gorącymi Jowiszami, które są najłatwiejsze do zauważenia za pomocą przelotu przed ich gwiazdą względem obserwatora (aka Metoda tranzytowa) - szczególnie z teleskopami naziemnymi .
Dr James McCormac - stypendysta ds. Badań podoktoranckich w Centre for Exoplanets and Habitability University of Warwick oraz członek NGTS - był także głównym autorem badań. Jak wyjaśnił Space Magazine za pośrednictwem poczty elektronicznej:
„Badanie tranzytu nowej generacji (NGTS) to zrobotyzowane badanie egzoplanet zaprojektowane w celu odkrycia egzoplanet wielkości Neptuna. Składa się z 12 identycznych 20 cm teleskopów i znajduje się w Europejskim Obserwatorium Południowym w Chile. Mierzymy maleńki spadek (nawet 0,1%) intensywności światła, gdy planeta przechodzi przez powierzchnię swojej gwiazdy. Do tej pory znaleźliśmy 9 nowych tranzytowych egzoplanet, w tym 1 planetę podobną do Neptuna (NGTS-4b). ”
Większość odkrytych gorących Jowisza ma okresy orbitalne około 10 dni, co czyni NGTS-4b szczególnie wyjątkowym. Podczas gdy bardzo krótkie okresy gorących Jowisza (te z okresami orbitalnymi krótszymi niż dwadzieścia cztery godziny) są teoretycznie najłatwiejsze do wykrycia, ale okazały się niezwykle rzadkie. Do tej pory tylko 6 z 337 odkrytych gorących Jowisza miało okresy orbitalne krótsze niż jeden dzień.
Korzystając z danych NGTS, McCormac i jego koledzy ustalili, że NGTS-10b jest mniej więcej tego samego rozmiaru co Jowisz, ale ma około dwukrotnie większą masę. Jest to gwiazda macierzysta, NGTS-10, to stosunkowo aktywna pomarańczowa gwiazda karłowata o głównej sekwencji K5V, co oznacza, że jest nieco mniejsza, ciemniejsza i chłodniejsza niż nasze Słońce. Ale biorąc pod uwagę, jak blisko NGTS-10b znajduje się na swojej orbicie, planeta otrzymuje całe ciepło i promieniowanie, z którymi może sobie poradzić!
Z okresem obiegu wynoszącym zaledwie 18 godzin, NGTS-10b jest nie tylko najkrótszą obserwowaną planetą. To także umieszcza
„Oczekuje się, że te zbliżone do siebie gigantyczne planety będą oddziaływać ze swoimi gwiazdami w porządku, a ostatecznie spiralnie przechodzą w gwiazdę i zostają pochłonięte. Tak więc, albo mamy szczęście złapać planety takie jak NGTS-10b podczas ich spirali, lub procesy interakcji pływowych są mniej wydajne niż się spodziewamy, a planety o bardzo krótkim okresie mogą przetrwać w tych bliskich separacjach przez długi okres czasu . ”
Krótko mówiąc, NGTS-10b ma orbitę, która umieszcza ją w promieniu 1,46 ± 0,18 promienia Roche'a od swojej gwiazdy macierzystej, co oznacza, że powoli spiralizuje się do wewnątrz. W obliczonym przez nich tempie McCormac i jego zespół szacują, że jego okres obiegu w ciągu najbliższych dziesięcioleci skróci się o 7 sekund, a planeta ostatecznie zostanie rozdarta na kawałki przez NGTS-10.
„Jeśli procesy interakcji pływowych są wydajne, wówczas NGTS-10b będzie powoli spiralnie przechodzić przez następne 38 milionów lat i zostanie pochłonięta przez gwiazdę”, powiedział McCormac. „Jednak jeśli są mniej wydajne, planeta mogłaby żyć w obecnym separacji znacznie dłużej. Mamy nadzieję dokonać dalszych pomiarów w przyszłości, aby określić los NGTS-10b. ”
W nadchodzącej dekadzie McCormac i jego koledzy mają nadzieję przeprowadzić dalsze obserwacje NGTS-10b, aby sprawdzić, czy wykazuje on oznaki spirali w kierunku swojej gwiazdy. Bezpośredni pomiar prędkości infallii (jeśli taka istnieje) pozwoli astronomom na zaostrzenie ograniczeń wydajności oddziaływań pływowych między gwiazdami i planetami.
