Pastāv eksoplanetes tips, ko astronomi dažkārt dēvē par kokvilnas konfekšu planētām vai superpuffēm. Viņi ir noslēpumaini, jo viņu masa neatbilst lielajam rādiusam. Divas īpašības norāda uz planētu ar ārkārtīgi mazu blīvumu.
Mūsu Saules sistēmā nekas līdzīgs viņiem nav, un atrast tos tālās Saules sistēmās ir bijis mīklaini. Tagad to varēja izdomāt kāds astronomu pāris.
Astronomi ir Entonijs Piro no Kārnegi universitātes un Šreijs Vissapragada Kaltehā. Viņu darba nosaukums ir “Izpētīt, vai superpūtītes var izskaidrot kā gredzenotas eksoplanetes”. Tas ir publicēts The Astronomical Journal.
"Mēs sākām domāt, kas notiks, ja šīs planētas vispār nav tik gaisīgas kā vates konfektes," paziņojumā presei sacīja Piro. "Ko darīt, ja superpuffi šķiet tik lieli, jo tos faktiski ieskauj gredzeni?"
Planētu mednieki ir atraduši vairāk nekā 4000 apstiprinātu eksoplanetu. Rūpīgi novērojot, astronomi var ierobežot eksoplanetu raksturlielumus, piemēram, blīvumu, masu, lielumu un pat tad, ja viņi atrodas savas zvaigznes apdzīvojamā zonā. Bet nav īsta veida, kā noteikt, vai šiem attāliem objektiem ir gredzeni.
Būtu pārsteidzoši, ja neviens to nedarītu. Visiem gāzes milžiem un ledus milžiem mūsu Saules sistēmā ir gredzeni, lai gan viegli saskatāmi ir tikai Saturns.
Lielākā daļa eksoplanetu tiek atklātas, izmantojot tranzīta metodi. Tas nozīmē, ka uzmanīgi jānovēro planēta, pārejot no tās zvaigznes un mums. Balstoties uz niecīgo zvaigžņu gaismas kritumu, ko izraisa planētas tranzīts, astronomi var noteikt planētu. Tas ir arī tas, kā viņi nosaka citas planētas īpašības, kā arī vēro, kā zvaigzne viļņojas, reaģējot uz planētas kustību.
Bet tranzīta metode nevar pateikt astronomiem, ja planētai ir gredzeni. Domu eksperimentā astronomi prātoja, kādas planētas kā Saturns izskatīsies tālam novērotājam.
"Mēs sākām domāt, vai, ja jūs atskatītos uz mums no tālās pasaules, vai jūs atzītu Saturnu par gredzenotu planētu vai arī citplanētiešu astronomam tā šķistu uzpūtīga?" Vissapragada vaicāja.
Savā rakstā pētnieki saka: "Noderīgs piemērs, kas jāņem vērā, ir Saturns: vidējā sezonā aprēķināta, ja ārējs novērotājs mērītu Saturna izmēru tranzītā, neņemot vērā gredzenus, viņi par zemu novērtētu tā patieso blīvumu apmēram divas reizes."
Viņi balstījās uz šo domu eksperimentu ar reālu eksperimentu vai simulāciju. Pētnieki imitēja gredzenotu planētu, kas iet Saules priekšā, un kā tas varētu izskatīties tālajam astronomam ar spēcīgiem novērošanas instrumentiem. Viņi arī pētīja materiāla veidus gredzenos, kas ietekmētu novērojumus.
Rezultāti bija dažādi. Saskaņā ar viņu darbu gredzeni var izskaidrot dažas dvesināšanas planētas, bet ne visas no tām. Savā rakstā viņi saka: "Mēs uzskatām, ka šis izskaidrojums attiecas uz dažiem superpūtieniem, bet citiem tas rada grūtības." Daļā šo rezultātu skaidrojuma iekļauti nemanāmi dvesmu planētu spektri.
Savā rakstā autori saka: “Šeit mēs apsveram, vai tām <dvesma planētām> varētu būt lieli secinātie rādiusi, jo tās faktiski ir gredzenotas. Tas, protams, izskaidro, kāpēc superpuffes līdz šim ir parādījušas tikai nejēdzīgus tranzīta spektrus. ” Parasti eksoplanetei būs spektri, bet ar gredzeniem tādas nav.
Autori turpina: “Mēs uzskatām, ka šī hipotēze dažos gadījumos var darboties, bet ne visos gadījumos. Superpuffu tiešā tuvumā vecāku zvaigznēm ir nepieciešami gredzeni ar akmeņainu, nevis ledainu kompozīciju. ” Tas savukārt ierobežo pašu gredzenu rādiusu.
Un rādiusa ierobežojums nozīmē, ka gredzeni varētu izskaidrot dažas dvesināšanas planētas, bet ne visas no tām. Pēc raksta, tas "padara sarežģītu Kepler 51b, 51c, 51d un 79d lielo izmēru izskaidrošanu, ja vien gredzeni nav izgatavoti no poraina materiāla". Visas trīs Kepler 51 planētas ir kārtainās planētas, un tās ir trīs ar viszemāko zināmo blīvumu. Patiesībā, lai arī tās ir visas Jupitera izmēra planētas, to masa ir tikai dažas reizes lielāka nekā Zemes.
Paziņojumā presei līdzautors Piro to paskaidroja šādi: “Šīm planētām ir tendence riņķot orbītā tiešā tuvumā savām vieszvaigznēm, tas nozīmē, ka gredzeniem būs jābūt akmeņainiem, nevis ledainiem. Bet akmeņaina gredzena rādiuss var būt tikai tik liels, ja vien klints nav ļoti porains, tāpēc ne katrs super-dvesms atbilstu šiem ierobežojumiem. ”
Materiāls, kas veido akmeņainu gredzenu, var būt tikai tik blīvs, un to var veidot tikai noteikta lieluma gredzeni. Ja tas ir pārāk blīvs un pārāk tālu no planētas, tas tiks apvienots satelītos.
Pētnieku pāris saka, ka vismaz trīs novērotās dvesma planētas, iespējams, izskaidrojamas ar gredzeniem: Keplera 87c un 177c, kā arī HIP 41378f. Kepler 87c ir tikpat liels kā Neptūns, tomēr tas ir tikai apmēram 6,4 reizes masīvāks nekā Zeme. Pārējiem diviem viņu sarakstā ir līdzīga neatbilstība starp lielumu un masu.
Diemžēl, tāpat kā daudziem astronomijas jautājumiem, mums nav novērošanas pilnvaru, lai uzzinātu, vai šie pētījumi ir precīzi. Zemes novērojumi ir tuvu tuvu gaišiem mērķiem, bet zināmo dvesma planētu saimniekzvaigznes ir pārāk blāvas. (Vienīgais izņēmums ir HIP 41278 f, kas tika pasludināts par jaunu uzpūsto planētu, kad autoru pāris pabeidza šo darbu.) Tāpat kā citi astronomijas jautājumi, mums jāgaida, kad Džeimsa Veba kosmiskais teleskops nedaudz ieskicēs. jautājums. Neviena pašreizējā novērošanas iekārta nespēj noteikt gredzenus ap eksoplanetām.
Ja tiek apstiprināts, ka kādai no šīm eksoplanetām ir gredzeni, tā būs svarīga attīstība. Es došu astronomiem daudz labāku izpratni par to, kā veidojās planētu sistēmas un kā tās attīstījās.
Vairāk:
- Paziņojums presei: Ko darīt, ja noslēpumainās planētas “Kokvilnas konfektes” patiesībā ir sporta gredzeni?
- Pētniecības darbs: Izpētīt, vai superpūtītes var izskaidrot kā gredzenotas eksoplanetes
- Žurnāls “Kosmoss”: Vai “Alien Megastructure” ap Tabby's Star patiesībā ir gredzenveida gāzes gigants?
