Małe planety skrywaja się w ogromnych otoczkach

dnia 15/06/2016
Wizja artystyczna gorącej planety o rozmiarach Neptuna skrywającej się za swoją gwiazdą macierzystą. Źródło: NASA/JPL-Caltech

Wizja artystyczna gorącej planety o rozmiarach Neptuna skrywającej się za swoją gwiazdą macierzystą. Źródło: NASA/JPL-Caltech

Mgły i obłoki znajdujące się wysoko w atmosferach egzoplanet mogą sprawiać, że planety będą się wydawać znacznie większe niż są w rzeczywistości – sugerują wyniki najnowszych badań prowadzonych przez astronomów z Space Research Institute (IWF) na Austriackiej Akademii Nauk. Zespół kierowany przez dr Helmuta Lammera opublikował wyniki swoich badań w periodyku Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Od pierwszego, potwierdzonego odkrycia w 1993 roku do dzisiaj astronomowie odkryli ponad 3000 planet krążących wokół gwiazd innych niż Słońce. Teraz, kolejnym wyzwaniem jest scharakteryzowanie tych planet pod względem masy, rozmiaru i składu chemicznego. To pozwoli nam lepiej zrozumieć ewolucję układów planetarnych oraz oszacować szanse na znalezienie podobnych do Ziemi planet, na których mogło rozwinąć się życie.

W 2014 roku Lammer wraz ze swoim zespołem wykorzystał teleskop kosmiczny CoRoT (ESA) do badania górnych warstw atmosfery dwóch małomasywnych planet, które regularnie przechodziły na tle tarczy swojej gwiazdy macierzystej. Obserwowane przez nich planety okrążają swoją gwiazdę w ciągu 5 i 12 dni, wydają się mieć średnicę równą 4 i 5 średnic Ziemi i masę odpowiednio mniej niż 6 i 28 mas Ziemi. Zewnętrzna, masywniejsza planeta, CoRoT-24c charakteryzuje się masą podobną do masy Neptuna. Co ciekawe, wewnętrzna planeta – CoRoT-24b, jest niecałe 25% mniej masywna, ale ma podobne rozmiary – to z kolei wskazuje na jej bardzo niską gęstość.

Przy tak krótkim okresie orbitalnym obie planety znajdują się bardzo blisko i doświadczają ogromnej ilości ogrzewania ze strony swojej gwiazdy macierzystej. Zespół naukowców stworzył model takich planet i doszedł do wniosku, że planeta o mniejszej masie utraciłaby w tym środowisku swoją atmosferę w czasie krótszym niż 100 milionów lat, jeżeli faktycznie jest na tyle duża jak się sugeruje. Jednak gwiazda wokół której krążą planety ma już kilka miliardów lat na karku  – to znaczy, że planeta już dawno powinna była utracić swoją atmosferę.

Rozwiązaniem może być sytuacja, w której planeta w rzeczywistości ma o połowę mniejsze rozmiary niż się obecnie uważa. Lammer wskazuje, że rozległa, bardzo rzadka atmosfera otaczająca stosunkowo zwartą planetą, może charakteryzować się chmurami na dużych wysokościach, które mogą mylić naukowców próbujących określić rozmiary planety. „Promień planety wyznaczamy opierając się na tym co widzimy, gdy planeta przechodzi na tle tarczy swojej gwiazdy macierzystej. Jednak chmury lub mgły znajdujące się w górnych warstwach atmosfery mogą skutecznie nas zmylić,” tłumaczy Lammer.

Współautor opracowania Luca Fosseti dodaje, że ten efekt należy uwzględniać w przyszłych obserwatoriach kosmicznych poszukujących egzoplanet, takich jak chociażby realizowany przez ESA projekt CHaracterising ExOPlanets Satellite (CHEOPS), którego start zaplanowano na grudzień 2017 roku. Możliwe, że ponownie trzeba będzie przeanalizować wyniki dotyczące niektórych planet, uzyskane za pomocą Kosmicznego Teleskopu Kepler.

„Nasze wyniki wskazują, że naukowcy pracujący nad projektem CHEOPS muszą ostrożnie podejść do pierwszych pomiarów,” mówi Fossati.

„Zważając na fakt, że Kepler odkrył kilka podobnych planet o niskiej masie i niskiej gęstości, bardzo prawdopodobne, że określone dla nich rozmiary różnią się od rzeczywistej wartości.”

Jeżeli austriacki zespół ma rację, ich wyniki mają będą miały bardzo duży wpływ na badanie egzoplanet.

Źródło: RAS

Dodaj komentarz