Συσχέτιση μεταξύ των βαριών στοιχείων της διέλευσης πλανητών και της μεταλλικότητας των γονιών τους. Πιστωτική εικόνα: A&A. Κάντε κλικ για μεγέθυνση
Από τους 188 εξωηλιακούς πλανήτες που ανακαλύφθηκαν, 10 είναι διέλευση. τους βλέπουμε γιατί εξασθενίζουν το γονικό τους αστέρι καθώς περνούν μπροστά. Αυτό δίνει στους αστρονόμους την ευκαιρία να μελετήσουν την πραγματική σύνθεση αυτών των πλανητών. Οι Ευρωπαίοι αστρονόμοι ανακάλυψαν ότι η περιεκτικότητα σε μέταλλα αυτών των «καυτών Δία» εξαρτάται από την ποσότητα του μετάλλου στο γονικό τους αστέρι, το οποίο αλλάζει το μέγεθος των πυρήνων τους.
Μια ομάδα Ευρωπαίων αστρονόμων, με επικεφαλής τον T. Guillot (CNRS, Observatoire de la Cote dAzur, Γαλλία), θα δημοσιεύσει μια νέα μελέτη για τη φυσική των Pegasids (επίσης γνωστή ως hot Jupiters) στην Αστρονομία και την Αστροφυσική. Διαπίστωσαν ότι η ποσότητα των βαρέων στοιχείων στα Pegasids συσχετίζεται με τη μεταλλικότητα των γονικών αστεριών τους. Αυτό είναι ένα πρώτο βήμα για την κατανόηση της φυσικής φύσης των εξωηλιακών πλανητών.
Μέχρι τώρα, οι αστρονόμοι έχουν ανακαλύψει 188 εξωηλιακούς πλανήτες, μεταξύ των οποίων οι 10 είναι γνωστοί ως «πλανήτες διέλευσης». Αυτοί οι πλανήτες περνούν μεταξύ του αστεριού τους και εμάς σε κάθε τροχιά. Λαμβάνοντας υπόψη τους τρέχοντες τεχνικούς περιορισμούς, οι μόνοι πλανήτες διέλευσης που μπορούν να ανιχνευθούν είναι γιγαντιαίοι πλανήτες που βρίσκονται σε τροχιά κοντά στο γονικό τους αστέρι, γνωστοί ως «καυτοί Δία» ή Pegasids. Οι δέκα πλανήτες διέλευσης που είναι γνωστοί μέχρι στιγμής έχουν μάζες μεταξύ 110 και 430 μάζες της Γης (για σύγκριση, ο Δίας, με 318 μάζες της Γης, είναι ο πιο ογκώδης πλανήτης στο Ηλιακό μας Σύστημα).
Αν και σπάνια, οι πλανήτες διέλευσης είναι το κλειδί για την κατανόηση του πλανητικού σχηματισμού επειδή είναι οι μόνοι για τους οποίους μπορεί να προσδιοριστεί τόσο η μάζα όσο και η ακτίνα. Κατ 'αρχήν, η ληφθείσα μέση πυκνότητα μπορεί να περιορίσει τη συνολική τους σύνθεση. Ωστόσο, η μετάφραση μιας μέσης πυκνότητας σε μια παγκόσμια σύνθεση χρειάζεται ακριβή μοντέλα της εσωτερικής δομής και εξέλιξης των πλανητών. Η κατάσταση καθίσταται δύσκολη από τη σχετικά κακή γνώση μας για τη συμπεριφορά της ύλης σε υψηλές πιέσεις (η πίεση στο εσωτερικό των γιγαντιαίων πλανητών είναι περισσότερο από ένα εκατομμύριο φορές την ατμοσφαιρική πίεση στη Γη). Από τους εννέα διερχόμενους πλανήτες που ήταν γνωστοί έως τον Απρίλιο του 2006, μόνο ο λιγότερο τεράστιος θα μπορούσε να έχει την παγκόσμια σύνθεσή του καθορισμένη ικανοποιητικά. Αποδείχθηκε ότι διαθέτει έναν τεράστιο πυρήνα βαρέων στοιχείων, περίπου 70 φορές τη μάζα της Γης, με ένα περίβλημα 40 γης-μάζας υδρογόνου και ηλίου. Από τους υπόλοιπους οκτώ πλανήτες, έξι βρέθηκαν ότι αποτελούνται ως επί το πλείστον από υδρογόνο και ήλιο, όπως ο Δίας και ο Κρόνος, αλλά η πυρήνα τους δεν μπόρεσε να προσδιοριστεί. Τα δύο τελευταία βρέθηκαν να είναι πολύ μεγάλα για να εξηγηθούν από απλά μοντέλα.
Θεωρώντας τους ως σύνολο για πρώτη φορά, και λαμβάνοντας υπόψη τους ανώμαλα μεγάλους πλανήτες, ο Tristan Guillot και η ομάδα του διαπίστωσαν ότι οι εννέα πλανήτες που διέρχονται έχουν ομοιογενείς ιδιότητες, με μάζα πυρήνα που κυμαίνεται από 0 (χωρίς πυρήνα ή μικρό) έως 100 φορές τη μάζα της Γης και έναν περιβάλλοντα φάκελο υδρογόνου και ηλίου. Ορισμένα από τα Pegasids πρέπει επομένως να περιέχουν μεγαλύτερες ποσότητες βαρέων στοιχείων από το αναμενόμενο. Κατά τη σύγκριση της μάζας των βαρέων στοιχείων στα Pegasids με τη μεταλλικότητα των γονικών αστεριών, βρήκαν επίσης μια συσχέτιση που υπάρχει, με πλανήτες που γεννιούνται γύρω από αστέρια που είναι τόσο πλούσια σε μέταλλα όσο ο Ήλιος μας και που έχουν μικρούς πυρήνες, ενώ πλανήτες σε τροχιά γύρω από αστέρια που περιέχουν δύο έως τρεις φορές περισσότερα μέταλλα έχουν πολύ μεγαλύτερους πυρήνες. Τα αποτελέσματά τους θα δημοσιευτούν στην Αστρονομία και την Αστροφυσική.
Τα μοντέλα σχηματισμού πλανητών απέτυχαν να προβλέψουν τις μεγάλες ποσότητες βαρέων στοιχείων που βρέθηκαν με αυτόν τον τρόπο σε πολλούς πλανήτες, επομένως αυτά τα αποτελέσματα υπονοούν ότι χρειάζονται αναθεώρηση. Ο συσχετισμός μεταξύ αστρικής και πλανητικής σύνθεσης πρέπει να επιβεβαιωθεί από περαιτέρω ανακαλύψεις των πλανητών που διέρχονται, αλλά αυτή η εργασία είναι ένα πρώτο βήμα στη μελέτη της φυσικής φύσης των εξωηλιακών πλανητών και του σχηματισμού τους. Θα εξηγούσε γιατί οι πλανήτες διέλευσης είναι τόσο δύσκολο να εντοπιστούν. Επειδή τα περισσότερα Pegasids έχουν σχετικά μεγάλους πυρήνες, είναι μικρότεροι από το αναμενόμενο και είναι πιο δύσκολο να εντοπιστούν κατά τη διέλευση μπροστά από τα αστέρια τους. Εν πάση περιπτώσει, αυτό είναι πολύ ελπιδοφόρο για την έναρξη της διαστημικής αποστολής COROT του CNES τον Οκτώβριο, η οποία θα ανακαλύψει και θα οδηγήσει στον χαρακτηρισμό δεκάδων πλανητών που διέρχονται, συμπεριλαμβανομένων μικρότερων πλανητών και πλανητών που βρίσκονται σε τροχιά πολύ μακριά από το αστέρι τους για να εντοπιστούν από το έδαφος. .
Τι από τον δέκατο πλανήτη που διέρχεται; Το XO-1b ανακοινώθηκε πολύ πρόσφατα και βρέθηκε επίσης ότι είναι ένας ανώμαλος μεγάλος πλανήτης σε τροχιά γύρω από ένα αστέρι ηλιακής μεταλλικότητας. Τα μοντέλα υποδηλώνουν ότι έχει πολύ μικρό πυρήνα, έτσι ώστε αυτή η νέα ανακάλυψη να ενισχύει τον προτεινόμενο αστρικό-πλανητικό συσχετισμό μεταλλικότητας.
Αρχική πηγή: Αστροβιολογία της NASA
