Υπάρχει ένας τύπος εξωπλανήτη που οι αστρονόμοι μερικές φορές αναφέρονται ως πλανήτες καραμελών βαμβακιού ή υπερ-ρουφηξιά. Είναι μυστηριώδεις, επειδή οι μάζες τους δεν ταιριάζουν με τις εξαιρετικά μεγάλες ακτίνες τους. Τα δύο χαρακτηριστικά υποδηλώνουν έναν πλανήτη με εξαιρετικά χαμηλή πυκνότητα.
Στο Ηλιακό μας Σύστημα, δεν υπάρχει τίποτα σαν αυτά, και η εύρεση τους σε μακρινά ηλιακά συστήματα ήταν προβληματική. Τώρα ένα ζευγάρι αστρονόμων ίσως το είχε καταλάβει.
Οι αστρονόμοι είναι ο Anthony Piro του Πανεπιστημίου Carnegie και ο Shreyas Vissapragada, στο Caltech. Η εφημερίδα τους έχει τίτλο «Εξερεύνηση του κατά πόσον τα Super-puffs μπορούν να εξηγηθούν ως Ringed Exoplanets». Δημοσιεύθηκε στο The Astronomical Journal.
«Αρχίσαμε να σκεφτόμαστε, τι γίνεται αν αυτοί οι πλανήτες δεν είναι καθόλου ευάεροι όπως το μαλλί της γριάς», δήλωσε ο Πίρο σε δελτίο τύπου. «Τι θα συμβεί αν τα σούπερ-ρουφηξιά φαίνονται τόσο μεγάλα γιατί περιβάλλεται από δαχτυλίδια;»
Οι κυνηγοί του πλανήτη έχουν βρει πάνω από 4.000 επιβεβαιωμένους εξωπλανήτες. Με προσεκτική παρατήρηση, οι αστρονόμοι μπορούν να περιορίσουν τα χαρακτηριστικά του εξωπλανήτη όπως η πυκνότητα, η μάζα, το μέγεθος και ακόμη και αν βρίσκονται στην κατοικήσιμη ζώνη του αστεριού τους. Αλλά δεν υπάρχει πραγματικός τρόπος για να προσδιορίσετε εάν αυτά τα μακρινά αντικείμενα έχουν δακτυλίους.
Θα ήταν έκπληξη αν κανείς δεν το έκανε. Όλοι οι γίγαντες αερίου και οι γίγαντες πάγου στο ηλιακό μας σύστημα έχουν δακτυλίους, αν και μόνο οι Κρόνοι είναι εύκολα διακριτοί.
Το μεγαλύτερο μέρος των εξωπλανητών ανακαλύπτεται με τη μέθοδο διέλευσης. Αυτό περιλαμβάνει προσεκτική παρατήρηση ενός πλανήτη καθώς περνάει ανάμεσα στο αστέρι του ξενιστή και σε εμάς. Με βάση τη μικρή πτώση στο φως του αστεριού που προκαλεί η διέλευση του πλανήτη, οι αστρονόμοι μπορούν να εντοπίσουν έναν πλανήτη. Είναι, επίσης, πώς καθορίζουν τα άλλα χαρακτηριστικά ενός πλανήτη, μαζί με το να παρακολουθεί καθώς το αστέρι ταλαντεύεται ως απάντηση στην κίνηση του πλανήτη.
Αλλά η μέθοδος διέλευσης δεν μπορεί να πει στους αστρονόμους εάν ένας πλανήτης έχει δακτυλίους. Σε ένα πείραμα σκέψης, οι αστρονόμοι αναρωτήθηκαν πώς θα μοιάζουν πλανήτες όπως ο Κρόνος σε έναν μακρινό παρατηρητή.
«Αρχίσαμε να αναρωτιόμαστε, αν επρόκειτο να μας κοιτάξετε πίσω από έναν μακρινό κόσμο, θα αναγνωρίζατε τον Κρόνο ως δακτυλιοειδή πλανήτη ή θα φαινόταν να είναι ένας πρησμένος πλανήτης σε έναν εξωγήινο αστρονόμο;» Ρώτησε η Βισαπραγκάντα.
Στην εφημερίδα τους οι ερευνητές λένε «Ένα χρήσιμο παράδειγμα που πρέπει να ληφθεί υπόψη είναι αυτό του Κρόνου: κατά μέσο όρο κατά τη διάρκεια της σεζόν, εάν ένας εξωτερικός παρατηρητής μέτρησε το μέγεθος του Κρόνου σε διέλευση χωρίς να υπολογίζει δαχτυλίδια, θα υποτιμούσαν την πραγματική του πυκνότητα κατά περίπου έναν παράγοντα δύο».
Χτίστηκαν πάνω σε αυτό το πείραμα σκέψης με ένα πραγματικό πείραμα ή προσομοίωση. Οι ερευνητές προσομοίωσαν έναν δακτυλιοειδή πλανήτη που περνά μπροστά από τον Ήλιο, και πώς θα μοιάζει με έναν μακρινό αστρονόμο με τα ισχυρά όργανα παρατήρησης. Μελέτησαν επίσης τους τύπους υλικού στους δακτυλίους που θα επηρέαζαν τις παρατηρήσεις.
Τα αποτελέσματα ήταν ανάμεικτα. Σύμφωνα με τη δουλειά τους, οι δακτύλιοι μπορούν να εξηγήσουν μερικούς πλανήτες ρουφηξιών, αλλά όχι όλους. Στην εφημερίδα τους λένε, "Βρίσκουμε ότι αυτή η εξήγηση λειτουργεί για μερικές από τις υπερ-ρουφηξίες, αλλά για άλλους έχει δυσκολίες." Μέρος της εξήγησης για αυτά τα αποτελέσματα περιλαμβάνει τα χαρακτηριστικά φάσματα πλανητών ριπών.
Στην εφημερίδα τους, οι συγγραφείς λένε «Εδώ εξετάζουμε αν θα μπορούσαν να« έχουν πλανήτες ρουφηξιάς »θα μπορούσαν να έχουν μεγάλες συμπερασματικές ακτίνες επειδή στην πραγματικότητα έχουν δακτυλίους. Αυτό φυσικά θα εξηγούσε γιατί οι υπερ-ρουφηξίες μέχρι στιγμής έχουν δείξει μόνο φάσματα διαμετακόμισης χωρίς χαρακτηριστικά. " Κανονικά ένας εξωπλανήτης θα έχει φάσματα, αλλά με δακτυλίους, δεν υπάρχει κανένα.
Οι συγγραφείς συνεχίζουν: «Θεωρούμε ότι αυτή η υπόθεση μπορεί να λειτουργήσει σε ορισμένες περιπτώσεις, αλλά όχι σε όλες. Η εγγύτητα των σούπερ-ρουφηξιών στα γονικά τους αστέρια απαιτεί δαχτυλίδια με βραχώδη και όχι παγωμένη σύνθεση. " Αυτό με τη σειρά του θέτει ένα όριο στις ακτίνες των ίδιων των δακτυλίων.
Και το όριο στις ακτίνες σημαίνει ότι οι δακτύλιοι θα μπορούσαν να εξηγήσουν μερικούς πλανήτες ρουφηξιών, αλλά όχι όλους. Σύμφωνα με την εφημερίδα, αυτό «καθιστά δύσκολη την εξήγηση του μεγάλου μεγέθους των Kepler 51b, 51c, 51d και 79d εκτός εάν οι δακτύλιοι αποτελούνται από πορώδες υλικό.» Οι τρεις πλανήτες Kepler 51 είναι όλοι πλανήτες ρουφηξιών και είναι οι τρεις με τις χαμηλότερες γνωστές πυκνότητες. Στην πραγματικότητα, αν και είναι όλοι πλανήτες μεγέθους του Δία, οι μάζες τους είναι μόνο μερικές φορές μεγαλύτερες από τη Γη.
Σε ένα δελτίο τύπου, ο συν-συγγραφέας Πίρο το εξήγησε με αυτόν τον τρόπο: «Αυτοί οι πλανήτες τείνουν να περιστρέφονται σε κοντινή απόσταση από τα αστέρια που τους φιλοξενούν, πράγμα που σημαίνει ότι οι δακτύλιοι θα πρέπει να είναι βραχώδεις και όχι παγωμένοι. Αλλά οι ακτίνες βραχώδους δακτυλίου μπορούν να είναι τόσο μεγάλες, εκτός αν ο βράχος είναι πολύ πορώδης, οπότε δεν θα ταιριάζει κάθε σούπερ-ριπή με αυτούς τους περιορισμούς. "
Το υλικό που σχηματίζει έναν βραχώδη δακτύλιο μπορεί να είναι τόσο πυκνό και μπορεί να αποτελείται μόνο από δακτυλίους συγκεκριμένου μεγέθους. Αν είναι πολύ πυκνό και πολύ μακρινό από τον πλανήτη, θα συνδυαστεί σε δορυφόρους.
Το ζευγάρι των ερευνητών λένε ότι τουλάχιστον τρεις παρατηρημένοι πλανήτες ρουφηξιών μπορούν πιθανώς να εξηγηθούν με δακτυλίους: Kepler 87c και 177c καθώς και HIP 41378f. Το Kepler 87c είναι τόσο μεγάλο όσο ο Ποσειδώνας, αλλά είναι μόνο περίπου 6,4 φορές μεγαλύτερο από τη Γη. Οι άλλοι δύο στη λίστα τους έχουν παρόμοια απόκλιση μεταξύ μεγέθους και μάζας.
Δυστυχώς, όπως πολλά θέματα στην αστρονομία, δεν έχουμε τη δύναμη παρατήρησης για να μάθουμε αν αυτή η έρευνα είναι ακριβής. Οι παρατηρήσεις εδάφους έχουν πλησιάσει για φωτεινούς στόχους, αλλά τα αστέρια των ξενιστών για γνωστούς πλανήτες ριπών είναι πολύ σκοτεινά. (Η μόνη εξαίρεση είναι το HIP 41278 f, το οποίο ανακοινώθηκε ως ένας νέος πλανήτης ριπών όταν το ζευγάρι των συγγραφέων ολοκλήρωσε αυτό το άρθρο.) Όπως και με άλλα ζητήματα στην αστρονομία, πρέπει να περιμένουμε το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb να ρίξει λίγο φως το θέμα. Καμία τρέχουσα εγκατάσταση παρατήρησης δεν μπορεί να ανιχνεύσει δακτυλίους γύρω από εξωπλανήτες.
Εάν κάποιος από αυτούς τους εξωπλανήτες επιβεβαιωθεί ότι έχει δακτυλίους, θα είναι μια σημαντική εξέλιξη. Θα δώσω στους αστρονόμους πολύ καλύτερη κατανόηση για το πώς σχηματίστηκαν τα πλανητικά συστήματα και πώς εξελίχθηκαν.
Περισσότερο:
- Δελτίο Τύπου: Τι γίνεται αν οι μυστηριώδεις πλανήτες "Cotton Candy" είναι πραγματικά αθλητικοί δακτύλιοι;
- Ερευνητικό έγγραφο: Εξερεύνηση του κατά πόσον τα Super-puffs μπορούν να εξηγηθούν ως Ringed Exoplanets
- Space Magazine: Είναι το "Alien Megastructure" γύρω από το Tabby's Star στην πραγματικότητα ένας γίγαντας Ringed Gas;
