Vrući novi svijet, koji se oko svoje zvijezde kreće na jako maloj udaljenosti, jedan je od najlakših egzoplaneta pronađenih do sada.
Planeti s ultra kratkim periodom mali su, kompaktni svjetovi koji se vrte oko svojih zvijezda u neposrednoj blizini, dovršavajući orbitu – i jednu, užarenu godinu – za manje od 24 sata. Kako su ti planeti nastali u tako ekstremnim konfiguracijama, jedna je od stalnih misterija egzoplanetarne znanosti.
Sada su astronomi otkrili planet ultra kratkog perioda (USP) koji je također super lagan. Planet je nazvan GJ 367 b, a svoju zvijezdu obiđe za samo osam sati. Planet je otprilike veličine Marsa, a upola je manje masivan od Zemlje, što ga čini jednim od najlakših planeta otkrivenih do sada.
Orbitira oko obližnje zvijezde koja je 31 svjetlosnu godinu od našeg Sunca, GJ 367 b dovoljno je blizu da bi istraživači mogli odrediti svojstva planeta koja nisu bila moguća s prethodno otkrivenim USP-ovima. Na primjer, tim je utvrdio da je GJ 376 b stjenoviti planet i vjerojatno sadrži čvrstu jezgru od željeza i nikla, sličnu unutrašnjosti Merkura.
Zbog svoje ekstremne blizine svojoj zvijezdi, astronomi procjenjuju da je GJ 376 b izložen 500 puta većoj radijaciji od one koju Zemlja prima od Sunca. Kao rezultat toga, dnevna strana planeta vrije do 1500 stupnjeva Celzija. Pod takvim ekstremnim temperaturama, svaka bi bitna atmosfera odavno isparila, zajedno sa svim znakovima života, barem kakvog poznajemo.
Ali postoji šansa da planet ima nastanjive partnere. Njegova zvijezda je crveni patuljak ili M patuljak – vrsta zvijezde koja obično ima više planeta. Otkriće GJ 367 b oko takve zvijezde ukazuje na mogućnost za više planeta u ovom sustavu, što bi moglo pomoći znanstvenicima razumjeti podrijetlo GJ 376 b i drugih planeta s ultra kratkim periodima.
“Za ovu klasu zvijezda, zona pogodna za stanovanje bila bi negdje između orbite od dva do tri tjedna”, kaže član tima George Ricker, znanstvenik na Kavli institutu za astrofiziku i svemirska istraživanja MIT-a. “Budući da je ova zvijezda tako blizu i tako sjajna, imamo dobre šanse vidjeti druge planete u ovom sustavu. Kao da postoji znak koji kaže: ‘Ovdje potražite dodatne planete!’
Rezultati tima pojavljuju se u časopisu Science. Studiju su vodili istraživači s Instituta za planetarna istraživanja pri Njemačkom svemirskom centru, u suradnji s međunarodnom skupinom istraživača, uključujući koautore s MIT-a Rickera, Rolanda Vanderspeka i Saru Seager.
Tranzitni testovi
Novi planet otkrio je NASA-in Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), misija koju vodi MIT, čiji je Ricker glavni istraživač. TESS prati nebo zbog promjena u svjetlini najbližih zvijezda. Znanstvenici pregledavaju podatke TESS-a za tranzite ili povremene padove zvjezdane svjetlosti koji ukazuju na to da planet prelazi i nakratko blokira svjetlost zvijezde.
Otprilike mjesec dana 2019. TESS je snimao dio južnog neba koji je uključivao zvijezdu GJ 376. Znanstvenici s MIT-a i drugi analizirali su podatke i otkrili prolazni objekt s ultrakratkom, osmosatnom orbitom. Proveli su nekoliko testova kako bi se uvjerili da signal nije iz “lažno pozitivnog” izvora kao što je binarna zvijezda u prednjem planu ili u pozadini.
Nakon što su potvrdili da je objekt doista ultra-kratkoperiodični planet, pobliže su promatrali zvijezdu planeta, koristeći High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher (HARPS), instrument instaliran na teleskopu Europskog južnog opservatorija u Čileu.
Iz ovih mjerenja utvrdili su da je planet među najlakšim planetima otkrivenim do danas, s polumjerom od 72 posto i masom od 55 posto od Zemljine. Takve dimenzije ukazuju da planet vjerojatno ima jezgru bogatu željezom.
Istraživači su zatim smanjili različite mogućnosti unutarnjeg sastava planeta i otkrili da scenarij koji najbolje odgovara podacima pokazuje da željezna jezgra vjerojatno čini 86 posto unutrašnjosti planeta, slično kao i kod Merkura.
“Pronalazimo planet veličine Marsa koji ima sastav Merkura”, kaže Vanderspek, glavni istraživač na MIT-u. “To je među najmanjim planetima otkrivenim do danas, a vrti se oko M patuljka na vrlo uskoj orbiti.”
Dok znanstvenici nastavljaju proučavati GJ 367 b i njegovu zvijezdu, nadaju se da će otkriti signale drugih planeta u sustavu. Svojstva ovih planeta – kao što su njihov razmak i orbitalna orijentacija – mogla bi dati naznake o tome kako su nastali GJ 367 b i drugi planeti s ultra kratkim periodima.
“Razumjeti kako se ovi planeti tako približavaju svojim zvijezdama domaćinima pomalo je detektivska priča”, kaže članica TESS tima Natalia Guerrero. “Zašto ovom planetu nedostaje vanjska atmosfera? Kako se približio? Je li ovaj proces bio miran ili prisilan? Nadamo se da će nam ovaj sustav dati malo više informacija o tome.”
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram-t.me/kozmoshr
Izvori:
Chu J. (2. prosinca 2021.), TESS discovers a planet the size of Mars but with the makeup of Mercury, EurekAlert.org
