Egzoplanete ovog tipa izostaju u orbiti starih zvijezda

Stare zvijezde nemaju vruće Jupitere, ukazuje nova studija.

Otkrićem stotina, a potom tisuća egzoplaneta, uočili smo dvije vrste svjetova koji se razlikuju od bilo čega u našem solarnom sustavu. Prvi su super-Zemlje, koje predstavljaju srednji put između velikih stjenovitih svjetova poput Zemlje i malih plinovitih planeta poput Neptuna. Drugi su vrući Jupiteri, veliki plinoviti divovi koji svoje zvijezde obiđu u samo nekoliko dana.

Osobitost našeg solarnog sustava

Iako postoji mogućnost da se super-Zemlja skriva na vanjskom rubu našeg solarnog sustava, sigurno je da naše Sunce nema vrućih Jupitera. To je pomalo čudno, s obzirom da su blisko orbitirajući plinoviti divovi prilično česti. No, nova studija objavljena na pretpreglednom serveru arXiv mogla bi objasniti zašto naš solarni sustav nema planete poput Vulcana.

Jedan od razloga što su vrući Jupiteri tako česti jest opažačka pristranost. Veliki planeti koji orbitiraju blizu malih zvijezda najlakše su detektirati, stoga je prirodno da ih ima u izobilju. No, kako smo postajali sve vještiji u otkrivanju različitih vrsta planeta, vrući Jupiteri ostali su česti, posebno oko crvenih patuljaka, ali su manje uobičajeni oko zvijezda sličnih Suncu, što je potaknulo autore studije da istraže razloge.

Analiza zvijezda sličnih Suncu

Autori su analizirali uzorak od 382 zvijezde slične Suncu iz California Legacy Survey. Ovo istraživanje uključuje spektroskopske podatke, omogućujući timu da razmotri faktore poput metaliciteta i starosti zvijezda. Od ovog uzorka, 46 zvijezda imalo je plinovite divovske planete, koje su autori podijelili na vruće Jupitere (s orbitalnim periodima od nekoliko dana) i hladne Jupitere (s orbitalnim periodima reda veličine godina).

U početku, bilo je više hladnih Jupitera nego vrućih, što je suprotno planetima crvenih patuljaka. Tim je također uočio da su mlađe zvijezde sklonije imati vruće Jupitere nego starije zvijezde. Stoga su koristili svoj uzorak za stvaranje bayesovskog modela vrućih Jupitera koji orbitiraju oko zvijezda sličnih Suncu, i otkrili da se broj vrućih Jupitera smanjuje oko sredine životnog vijeka zvijezde, otprilike nakon 6 milijardi godina.

Sudbina vrućih Jupitera

Ovi nalazi sugeriraju da, dok su orbite hladnih Jupitera stabilne tijekom mnogo milijardi godina, orbite vrućih Jupitera to nisu. Čini se da se orbite vrućih Jupitera s vremenom destabiliziraju, zbog čega ih njihove zvijezde na kraju progutaju. Kao rezultat, vrući Jupiteri su rijetki kod starijih zvijezda sličnih Suncu.

Naše je Sunce još uvijek u ranom dijelu svoje srednje dobi, stoga nije vjerojatno da je nekad imalo vrući Jupiter koje je kasnije progutalo. Nemamo nikakvih dokaza da je vrući Jupiter ikada postojao u našem solarnom sustavu. No, da je postojao u mlađim danima našeg Sunca, sigurno bi raščistio bilo koje manje svjetove vrlo blizu Sunca. Sada znamo da, iako su vrući Jupiteri uobičajeni, nisu uobičajeni oko zvijezda srednje dobi poput našeg Sunca.

Studija također pokazuje koliko je neobičan naš solarni sustav. Zvijezde slične Suncu su relativno rijetke, a većina planeta orbitira oko crvenih patuljaka. Kako nastavljamo otkrivati planetarne sustave, možda ćemo jednog dana pronaći nekoliko zvjezdanih sustava sličnijih našem, i bolje razumjeti ne samo vruće Jupitere, već i ogroman raspon planeta koji mogu postojati.

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram –t.me/kozmoshr