Astronomi su potvrdili postojanje egzoplaneta s iznimno malim orbitama oko svojih zvijezda. Ali što se događa s egzoplanetima koji se toliko približe svojim zvijezdama da ih one progutaju? A što ako je taj egzoplanet veličine Zemlje?
Nova studija, objavljena na otvorenom serveru arXiv istražuje upravo ovo pitanje.
Međunarodni tim od više od 50 istraživača istraživao je egzoplanet veličine Zemlje s orbitalnim periodom od samo 5,7 sati, poznat kao egzoplanet “ultra kratkog perioda” (engl. Ultra short period – USP). Ovi planeti mogli bi na kraju doživjeti ono što se naziva plimni poremećaj, što bi rezultiralo njihovim uništenjem od strane zvijezde. Ova studija mogla bi pomoći znanstvenicima da bolje razumiju procese koji stoje iza ovih fenomena, kao i da dalje izazovu naše razumijevanje arhitekture egzoplaneta.
U razgovoru za Universe Today, dr. Fei Dai, pomoćni astronom na Institutu za astronomiju na Sveučilištu Havaji i glavni autor studije, objašnjava motivaciju koja stoji iza ovog istraživanja. “Plimni poremećaji mogli bi biti potencijalna sudbina stjenovitih planeta,” ističe dr. Dai, pozivajući se na studiju iz ožujka 2024. objavljenu u časopisu Nature, čiji je bio suautor. Ta studija, koja je bila toliko značajna da je prikazana na naslovnici časopisa, detaljno razmatra plimne poremećaje.
“Čini se da je oko 10% zvijezda nalik Suncu možda progutalo svoje stjenovite planete,” objašnjava dr. Dai. “Sustav TOI-6255 najbolji je poznati primjer za ove događaje poždiranja planeta. Plimni poremećaji stjenovitih planeta omogućuju nam da istražimo njihovu unutarnju strukturu i usporedimo je sa Zemljom.”
Detalji o planetu TOI-6255 b
Istraživači su analizirali planet TOI-6255 b, čiji je radijus oko 1,08 puta, a masa oko 1,44 puta veća od Zemljine. Ovaj planet nalazi se na udaljenosti od oko 20,4 parseka (65,2 svjetlosne godine) od Zemlje. Iako veličina slična Zemlji može sugerirati mogućnost života, orbitalni period od 5,7 sati čini TOI-6255 b previše vrućim za bilo kakav poznat oblik života. Osim toga, njegova orbita ga dovodi opasno blizu tzv. Rocheove granice.
Rocheova granica je udaljenost na kojoj gravitacija veće zvijezde počinje kidati manji objekt na komadiće. TOI-6255 b također prolazi kroz spomenuti plimni poremećaj, što je česta pojava u svemiru, uključujući i crne rupe. Dakle, koji su najznačajniji rezultati ove studije?
Dr. Dai objašnjava: “Ovaj planet je osuđen na uništenje u roku od 400 milijuna godina, što je kratko na kozmičkoj skali (~13 milijardi godina).” Egzoplanet je također plimno izobličen do te mjere da poprima oblik poput američke nogometne lopte (10% odstupanje od kugle), dok je, za usporedbu, Zemljina plimna distorzija zbog Mjeseca samo na razini od 0,0000001.
Što se tiče potencijalnih daljnjih istraživanja, istraživači se nadaju da će ih provesti pomoću svemirskog teleskopa James Webb. Dr. Dai kaže: “Proučavanje fazne krivulje ovog planeta moglo bi potvrditi da je on zaista plimno izobličen.” Znamo kako bi fazna krivulja trebala izgledati za sferni planet. Plimno izobličen planet pokazuje jaka odstupanja od toga. Također možemo vidjeti je li površina planeta prekrivena bazenima lave, što bi se očekivalo na planetu ovako visoke temperature.
Egzoplaneti ultra kratkog perioda
Egzoplaneti ultra kratkog perioda su planeti čije su orbite kraće od jednog dana, a mase manje od dvostruke Zemljine. Iako su intrigantni, dosad je otkriveno samo oko 100 takvih planeta, s time da jedna studija iz 2014. procjenjuje da ih oko 0,5% postoji oko zvijezda nalik Suncu. Još jedna studija iz 2019. istražuje njihovu ukupnu kompoziciju, tj. masu željezne jezgre i plašta.
S obzirom na njihovu iznimno kratku orbitu, ovi svjetovi su vjerojatno previše vrući za život kakav poznajemo. Osim toga, uz egzoplanete ultra kratkog perioda, postoje i “vrući Jupiteri” koji svoje zvijezde obiđu za samo nekoliko dana. Astronomi procjenjuju da ih ima na stotine. Kao što ime sugerira, ti svjetovi su veličine Jupitera ili veći, te su također vjerojatno previše vrući za život kakav poznajemo. Ali koja je važnost TOI-6255 b koji je veličine Zemlje, za razliku od planeta veličine Jupitera?
Dr. Dai objašnjava: “Planeti slični Zemlji po veličini najvjerojatnije su stjenoviti, tj. većinom sačinjeni od željezne jezgre i silikatnog plašta. Oni nam pokazuju od čega su sastavljeni terestrički planeti u drugim planetarnim sustavima. Planeti veličine Jupitera su gotovo sigurno prekriveni debelim atmosferama vodika i helija. a takvi planeti vjerojatno ne mogu podržavati život.”
Iako TOI-6255 b neće biti uništen još 400 milijuna godina, promatranje egzoplaneta koji se raspada pod utjecajem svoje zvijezde moglo bi pružiti važne uvide u vanjske i unutarnje sastave planeta, pomažući nam bolje razumjeti sličnosti između egzoplaneta i planeta unutar našeg Sunčevog sustava. Ovi jedinstveni svjetovi i njihove ekstremno uske orbite izazvali su naše razumijevanje arhitekture Sunčevog sustava kroz cijelu našu Mliječnu stazu, budući da je Merkur najbliži planet našem Suncu, a njemu je potrebno 88 dana da završi jedan orbit.
Za sada, jedna sličnost između našeg Sunčevog sustava i egzoplanetnih sustava je Rocheova granica. Međutim, studija se također fokusira na plimni poremećaj koji fizički iskrivljuje TOI-6255 b, a dr. Dai ističe da “plimni poremećaj može biti potencijalna sudbina stjenovitih planeta.” Stoga, kolike su šanse za plimni poremećaj stjenovitih planeta u našem Sunčevom sustavu i zašto?
Dr. Dai kaže: “Plimni poremećaj planeta je minimalan u našem Sunčevom sustavu. Međutim, Saturnovi prstenovi se smatraju da su nastali kao rezultat plimnog poremećaja satelita oko Saturna. Plimne sile jako ovise o orbitalnoj udaljenosti, samo objekti s najkraćim orbitalnim periodom doživljavaju značajne plimne poremećaje.”
Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.
