Czy potrafisz sobie wyobrazić świat, który jest 17 razy masywniejszy od Ziemi, ale wciąż skalisty? A może dwie planety, które są skazane na pochłonięcie przez swoją gwiazdę macierzystą w mgnieniu oka astronomii?
Choć te scenariusze brzmią jak science fiction, są to prawdziwe znaleziska opublikowane dzisiaj (2 czerwca) na spotkaniu American Astronomical Association w Bostonie.
Oto podsumowanie znalezisk na temat tych planet w naszym coraz bardziej niesamowitym wszechświecie.
„Mega-Earth” Kepler-10c
Kepler-10c wiruje wokół swojej gwiazdy co 45 dni, który jest około 2,3 razy większy niż Ziemia, ale ciężki, 17 razy masywniejszy. Planeta została odkryta przez rozległy teleskop kosmiczny NASA Kepler (który został odsunięty na bok po awarii koła reakcyjnego w zeszłym roku, ale teraz powierzono mu nowy mandat do poszukiwania planet).
Podczas gdy początkowo astronomowie sądzili, że Kepler-10c jest „mini-Neptunem”, czyli światem podobnym do tej planety w naszym Układzie Słonecznym, jego masa zmierzona za pomocą instrumentu HARPS-North w Galileo National Telescope wykazała, że jest to świat skalisty. Co więcej, astronomowie uważają, że planeta z czasem nie „puściła” żadnej atmosfery, co oznacza, że przeszłość planety jest podobna do obecnej.
Oto druga fajna rzecz: astronomowie odkryli, że układ miał 11 miliardów lat, w czasach, gdy wszechświat był młody (powstał 13,7 miliarda lat temu), a pierwiastków potrzebnych do skalistych planet było niewiele. Oznacza to, że skaliste planety mogły powstać wcześniej, niż wcześniej sądzono.
„Myliłem się, że stare gwiazdy nie mają skalistych planet, co ma konsekwencje związane z paradoksem Fermiego” - powiedział Dimitar Sasselov z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) podczas dzisiejszej konferencji prasowej w Internecie (2 czerwca). Mówiąc wprost, paradoks Fermiego odnosi się do pytania, dlaczego nie widzimy cywilizacji, skoro zakłada się, że rozprzestrzeniły się one od czasu powstania wszechświata.
„Jesteśmy skazani!” Kepler-56b i Kepler-56c
Jeśli ktoś był w pobliżu tych dwóch planet, chciałbyś dość szybko zejść z drogi - przynajmniej mówiąc o czasie astronomicznym. Oczekuje się, że obie te planety, których orbity znajdują się w równoważnej odległości Merkurego od Słońca, zostaną pochłonięte przez swoją gwiazdę za 130 milionów lat (dla Keplera-56b) i 155 milionów lat (Keplera-56c). Po raz pierwszy znaleziono dwie skazane na zagładę planety w jednym systemie.
„Być może jądro planety pozostanie w tyle, a zobaczysz martwe zwłoki unoszące się we wszechświecie” - powiedział Gongjie Li na konferencji prasowej CfA.
Są za tym dwa czynniki: rozmiar gwiazdy będzie się powiększał w miarę starzenia się (co jest typowe wśród gwiazd), a siły pływowe między planetami i ich gwiazdami również powodują spowalnianie ich orbit i rozpadanie się. Co ciekawe, kolejna gigantyczna gazowa planeta o nazwie Kepler-56d pozostanie bezpieczna przed większością chaosu, ponieważ jej orbita odpowiada pasowi asteroid w naszym Układzie Słonecznym.
„Patrzenie na ten układ jest jak przewidywanie własnego układu słonecznego”, dodał Li, odnosząc się do faktu, że za około pięć miliardów lat nasze słońce powiększy się i połknie przynajmniej Merkurego i Wenus, zagotowując wszystkie oceany na naszej planecie i zabijanie wszystkiego, co zostało.
Wietrzne miasto: Dlaczego życie w pobliżu czerwonego karła może być złym pomysłem
Jednym z żyznych gruntów dla odkryć egzoplanet - szczególnie w przypadku poszukiwania planet o wielkości Ziemi w strefie zamieszkiwalnej - są czerwone karły, ponieważ są one mniejsze i dlatego mają mniej światła, aby przesłaniać skaliste światy krążące w pobliżu. Nowe badanie ostrzega, że mogą być mniej przyjaźni dla życia, niż wcześniej sądzono.
Ofer Cohen z CfA powiedział, że czerwone karły mogą mieć intensywny wiatr gwiezdny, patrząc na model znanego czerwonego karła z trzema planetami wokół niego: KOI 1422.02, KOI 2626.01, KOI 584.01. Nawet pole magnetyczne wielkości Ziemi nie byłoby w stanie ochronić planety przed pozbawieniem jej atmosfery przy założeniu pewnej intensywności rozbłysków gwiezdnych.
Członek publiczności zauważył jednak, że badana gwiazda czerwonego karła prawdopodobnie ma silniejsze wiatry niż 95% wszystkich czerwonych karłów. Cohen przyznał to, ale dodał: „głównym efektem nie jest aktywność gwiazd, ale te olbrzymy są blisko gwiazdy”. Dodał jednak, że może to wymagać bardziej szczegółowego zrozumienia strefy życia wokół tych gwiazd.
Heavy metal: ustalenie, ile planet ma
Z astronomicznego punktu widzenia wszelkie pierwiastki cięższe od wodoru i helu są uważane za „metalowe”. Wcześniejsze badania wykazały, że gwiazdy bogate w metal mają zwykle gorące egzoplanety Jowisza, podczas gdy mniejsze planety mają większy zakres możliwości metalu.
Zespół prowadzony przez Larsa Buchhave'a z CfA zbadał ponad 400 gwiazd przy 600 egzoplanetach i stwierdził, że planety mniejsze niż 1,7 wielkości Ziemi są bardziej skaliste, podczas gdy te, które są 3,9 razy większe od Ziemi, prawdopodobnie są gazami .
Pośrodku znajduje się strefa zwana „karłowatymi gazami”, które są planetami 1,7 i 3,9 razy większymi niż Ziemia, które prawdopodobnie mają atmosferę wodoru i helu pokrywającą ich powierzchnię.
Intrygujące jest również: naukowcy odkryli, że planety daleko od swoich gwiazd mogą się powiększyć, zanim zbierzą dużo gazu i staną się „karłowatym gazem”, prawdopodobnie dlatego, że nie ma tam tak dużo materiału gazowego.
Zespół odkrył również, że gwiazdy o mniejszych, podobnych do Ziemi metalizmach, takich jak nasze Słońce, podczas gdy gwiazdy z „karłowatymi gazami” mają więcej metali, a gwiazdy z gazowymi gigantami mają jeszcze więcej metali. Pamiętaj jednak, że są to planety bliskie gwiazdy macierzystej, które Kepler najłatwiej znaleźć. Buchhave planuje pracować dla planet położonych dalej.
Dokumenty dotyczące tych odkryć znajdują się na arVix: Kepler 10b, planety mieszkalne krążące wokół krasnoludów M, egzoplanety wokół gwiazd bogatych w metale.
