Otkriće ekstrasolarnih planeta zasigurno se zahuktalo u posljednjih nekoliko godina. Uz uvođenje uKeplermisije 2009. godine, otkriveno je nekoliko tisuća kandidata za egzoplanete, a potvrđeno ih je više od 2500. U mnogim slučajevima, ovi planeti bili su plinoviti divovi koji kruže u blizini svojih zvijezda (tzv. 'Vrući Jupiteri'), što je zbunilo neke uobičajene predodžbe o tome kako i gdje nastaju planeti.
Osim ovih masivnih planeta, astronomi su također otkrili širok raspon planeta koji se kreću od masivnih zemaljskih planeta (“Super-Zemlje) do divova veličine Neptuna. U nedavna studija , međunarodni tim astronoma otkrio je tri nova egzoplaneta koji kruže oko tri različite zvijezde. Ovi planeti su zanimljiva grupa nalaza, koja se sastoje od dva 'Vruća Saturna' i jednog Super-Neptuna.
Ovaj studija , pod nazivom “ Otkriće WASP-151b, WASP-153b, WASP-156b: uvid u migraciju divovskih planeta i gornju granicu Neptunske pustinje “, nedavno se pojavio u znanstvenom časopisuAstronomija i astrofizikas. Na čelu s Olivierom. D. S. Demangeon, istraživač iz Institut za astrofiziku i svemirske znanosti u Portugalu, tim je koristio podatke iz SuperWASP istraživanja o lovu na egzoplanete kako bi otkrio znakove tri nova plinska diva.
Umjetnički prikaz planeta veličine Neptuna s čistom atmosferom, koji prolazi preko lica njegove zvijezde. Zasluge: NASA/JPL-Caltech
The Super širokokutna pretraga planeta (SuperWASP) je međunarodni konzorcij koji koristi široki kut Tranzitna fotometrija za praćenje noćnog neba za tranzitne događaje. Program se oslanja na robotske zvjezdarnice smještene na dva kontinenta – SuperWASP-North, smještene na Zvjezdarnica Roque de los Muchachos na Kanarskim otokima; i SuperWASP South, na Južnoafrički astronomski opservatorij , blizu Sutherlanda, Južna Afrika.
Iz podataka SuperWASP istraživanja, dr. Demangeon i njezini kolege uspjeli su detektirati tri tranzitna signala koji dolaze s tri udaljene zvijezde – WASP-151, WASP-153 i WASP-156. Zatim su uslijedila spektroskopska promatranja izvršena pomoću Opservatorij Haute-Provence u Francuskoj i Stolica zvjezdarnice u Čileu, što je timu omogućilo da potvrdi prirodu ovih planeta.
Iz ovoga su utvrdili da su WASP-151b i WASP-153b dva 'vruća Saturna', što znači da su plinoviti divovi niske gustoće s bliskim orbitama. Oni kruže oko svojih Sunca, koje su obje rane zvijezde G-tipa (aka. žuti patuljci, poput našeg Sunca), s orbitalnim periodom od 4,53 i 3,33 dana. U međuvremenu, WASP-156b je Super-Neptun koji kruži oko zvijezde K-tipa (narančasti patuljak). Kako su naveli u svojoj studiji:
“WASP-151b i WASP-153b su relativno slični. Njihove mase od 0,31 i 0,39 M Jup i velike poluosi od 0,056 AJ odnosno 0,048 AJ ukazuju na dva objekta veličine Saturna oko ranih zvijezda tipa G magnitude V ~ 12,8. Radijus WASP-156b od 0,51R Jup sugerira Super-Neptun i čini ga najmanjim planetom kojeg je WASP ikada otkrio. Njegova masa od 0,128 M Jup također je treća najlakša koju je WASP otkrio nakon WASP-139b i WASP-107b. Zanimljiva je i činjenica da je WASP-156 svijetla (magV = 11,6) zvijezda tipa K.”
Broj egzoplaneta koje je otkrila misija Kepler od 10. svibnja 2016. na temelju njihove klasifikacije. Zasluge: W. Stenzel/NASA Ames
Uzeti zajedno, ovi planeti predstavljaju neke velike mogućnosti za istraživanje egzoplaneta. Kako navode, “ova tri planeta također leže blizu (WASP-151b i WASP-153b) ili ispod (WASP-156b) gornje granice Neptunske pustinje.” Ovo se odnosi na granice koje su astronomi uočili oko zvijezda gdje je vrlo malo vjerojatno da će se naći planeti veličine Neptuna u razdoblju snimanja.
U osnovi, od svih do sada otkrivenih egzoplaneta s kratkim periodom (manje od 10 dana), većina je bila u kategoriji 'Super-Zemlja' ili 'Super-Jupiter'. Ovaj nedostatak planeta sličnih Neptunu pripisuje se različitim mehanizmima kada je riječ o formiranju i evoluciji za vruće Jupitere i kratkoperiodične super-Zemlje, kao i zbog toga što je rezultat iscrpljivanja plinskog omotača uzrokovanog ultraljubičastim zračenjem zvijezde. .
Do sada je otkriveno samo devet 'Super-Neptuna'; pa bi ovo najnovije otkriće (čije su karakteristike dobro poznate) trebalo pružiti obilje mogućnosti za istraživanje. Ili kako dr. Demangeon i njezini kolege objašnjavaju u studiji:
“WASP-156b, kao jedan od rijetkih dobro okarakteriziranih Super-Neptuna, pomoći će u ograničavanju formiranja planeta veličine Neptuna i prijelaza između plinovitih i ledenih divova. Procjene starosti ove tri zvijezde potvrđuju tendenciju da neke zvijezde imaju žirokronološku starost znatno nižu od njihove izokronalne starosti.”
Umjetnikov dojam dvije super-Zemlje u istom sustavu kao egzoplanet veličine Neptuna u sustavu Kepler-62. Zasluge: David A. Aguilar (CfA)
Tim je također ponudio neka moguća objašnjenja za postojanje 'neptunske pustinje' na temelju svojih otkrića. Za početak, predložili su da bi mogla biti odgovorna migracija visokog ekscentričnosti, gdje se ledeni divovi veličine Neptuna formiraju u vanjskim dijelovima zvjezdanog sustava i migriraju prema unutra tijekom vremena. Također ukazuju da njihovo otkriće nudi uvjerljive dokaze da bi ultraljubičasto zračenje i iscrpljivanje plinske ovojnice mogli biti ključni dio slagalice.
No, naravno, dr. Demangeon i njezini kolege ukazuju da će biti potrebna daljnja istraživanja kako bi se potvrdila njihova hipoteza, te da su potrebna daljnja istraživanja kako bi se pravilno ograničile granice takozvane 'neptunske pustinje'. Oni također ukazuju da buduće misije poput NASA-e Tranzitni satelit za istraživanje egzoplaneta i ESA-e PLAnetarni tranziti i oscilacije zvijezda (PLATO) misija bit će od vitalnog značaja za te napore.
'Očito je da je potrebna temeljitija analiza kako bi se istražile sve moguće implikacije iza ove hipoteze', zaključuju. “Takva analiza je izvan okvira ovog rada, ali smatramo da je ova hipoteza vrijedna istraživanja. U tom kontekstu, potraga za dugoročnim suputnicima koji bi mogli potaknuti migraciju visokog ekscentriciteta ili neovisnu procjenu starosti putem asterozizmologije s TESS-om ili Platonom bila bi posebno zanimljiva.”
Veliki broj otkrića egzoplaneta napravljenih u posljednjih nekoliko desetljeća omogućio je astronomima da testiraju i revidiraju uobičajene teorije o tome kako se planetarni sustavi formiraju i razvijaju. Ova ista otkrića također su pomogla unaprijediti naše razumijevanje kako je nastao naš Sunčev sustav. Na kraju, mogućnost proučavanja raznolikog niza planetarnih sustava, koji su različite faze u svojoj povijesti, omogućuje nam da stvorimo svojevrsnu vremensku liniju za kozmičku evoluciju.
Daljnje čitanje: Astronomija i astrofizika
