Η μελέτη των εξωηλιακών πλανητών έχει βρει μερικούς ενδιαφερόμενους υποψήφιους τα τελευταία χρόνια. Από την 1η Αυγούστου 2017, έχουν ανακαλυφθεί συνολικά 3.639 εξωπλανήτες σε 2.729 πλανητικά συστήματα και σε 612 πολλαπλά πλανητικά συστήματα. Πολλές από αυτές τις ανακαλύψεις αμφισβήτησαν τη συμβατική σκέψη για τους πλανήτες, ειδικά όσον αφορά τα μεγέθη και τις αποστάσεις τους από τους ήλιους τους.
Σύμφωνα με μια μελέτη μιας διεθνούς ομάδας αστρονόμων, οι τελευταίες ανακαλύψεις εξωπλανήτη συμβαδίζουν με αυτήν την τάση. Γνωστοί ως EPIC 211418729b και EPIC 211442297b, αυτοί οι δύο γίγαντες αερίου περιστρέφονται γύρω από τα αστέρια που βρίσκονται περίπου 1569 και 1360 έτη φωτός από τη Γη (αντίστοιχα) και έχουν παρόμοιο μέγεθος με τον Δία. Σε συνδυασμό με τη σχετικά κοντινή τροχιά τους με τα αστέρια τους, η ομάδα τους έχει ορίσει ως "Warm Jupiters".
Η μελέτη, με τίτλο «EPIC 211418729b και EPIC 211442297b: Two Transiting Warm Jupiters», εμφανίστηκε πρόσφατα στο διαδίκτυο. Με επικεφαλής τον Avi Shporer - μεταδιδακτορικό μελετητή στο τμήμα Γεωλογικών και Πλανητικών Επιστημών (GPS) στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια (Caltech) - η ομάδα βασίστηκε σε δεδομένα από το Κέπλερ και Κ2 αποστολές και παρατηρήσεις παρακολούθησης με πολλαπλά επίγεια τηλεσκόπια, για τον προσδιορισμό των μεγεθών, των μαζών και των τροχιών αυτών των πλανητών.
Όπως δείχνουν στη μελέτη τους, οι δύο πλανήτες αρχικά αναγνωρίστηκαν ως υποψήφιοι πλανήτες διέλευσης από το Κ2 αποστολή. Με άλλα λόγια, εντοπίστηκαν αρχικά μέσω της μεθόδου διαμετακόμισης, όπου οι αστρονόμοι μετρούν τις πτώσεις σε μια φωτεινότητα αστεριών για να επιβεβαιώσουν ότι ένας πλανήτης περνά μεταξύ του παρατηρητή και του αστεριού. Αυτές οι παρατηρήσεις πραγματοποιήθηκαν κατά τη διάρκεια Κ2Παρατηρήσεις της καμπάνιας 5, οι οποίες πραγματοποιήθηκαν μεταξύ 27 Απριλίου και 10 Ιουλίου 2015.
Η ομάδα στη συνέχεια πραγματοποίησε παρατηρήσεις παρακολούθησης χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο Keck II (που βρίσκεται στο Παρατηρητήριο W.M. Keck στη Χαβάη) και το Βόρειο Τηλεσκόπιο Gemini (στο Παρατηρητήριο Gemini, επίσης στη Χαβάη). Αυτές οι παρατηρήσεις, που πραγματοποιήθηκαν από τον Ιανουάριο του 2016 έως τον Μάιο του 2017, συνδυάστηκαν στη συνέχεια με φασματικά δεδομένα και μετρήσεις ακτινικής ταχύτητας από το φασματόμετρο Echelle υψηλής ανάλυσης (HIRES) στο τηλεσκόπιο Keck I.
Τέλος, πρόσθεσαν φωτομετρικά δεδομένα από το Διαμερικανικό Παρατηρητήριο Cerro Tololo (CTIO) στη Χιλή, το Αστρονομικό Παρατηρητήριο της Νότιας Αφρικής (SAAO) και το Παρατηρητήριο Siding Spring (SSO) στην Αυστραλία. Αυτές οι παρατηρήσεις παρακολούθησης επιβεβαίωσαν την παρουσία αυτών των δύο εξωπλανητών. Όπως έγραψαν στη μελέτη:
«Ανακαλύψαμε δύο εξερχόμενους πλανήτες θερμού Δία που αρχικά αναγνωρίστηκαν ως υποψήφιοι διέλευσης στη φωτομετρία Κ2… Και οι δύο πλανήτες συγκαταλέγονται μεταξύ της μεγαλύτερης περιόδου που διέρχονται γιγαντιαίους πλανήτες αερίου με μετρούμενη μάζα και περιστρέφονται σε σχετικά παλιά αστέρια ξενιστές. Και οι δύο πλανήτες δεν διογκώνονται καθώς οι ακτίνες τους είναι συνεπείς με τις θεωρητικές προσδοκίες. "
Από τις παρατηρήσεις τους, η ομάδα μπόρεσε επίσης να παράγει εκτιμήσεις για τα αντίστοιχα μεγέθη, μάζες και τροχιακές περιόδους των πλανητών. Ενώ το EPIC 211418729 b μετρά 0,942 ακτίνες Δία, έχει περίπου 1,85 μάζες Δία και περίοδο τροχιάς 11,4 ημερών, το EPIC 211442297 b μετρά 1,115 ακτίνες Δία, έχει περίπου 0,84 μάζες Δία και μια τροχιακή περίοδο 20,3 ημερών.
Με βάση τις εκτιμήσεις τους, αυτοί οι πλανήτες αντιμετωπίζουν επιφανειακές θερμοκρασίες έως 719 K (445,85 ° C, 834,5 ° F) και 682 K (408,85 ° C; 768 ° F), αντίστοιχα. Ως εκ τούτου, ταξινόμησαν αυτούς τους πλανήτες ως "Warm Jupiters", καθώς υπολείπονται από αυτό που θεωρείται τυπικό για τους "Hot Jupiters" - που έχουν εξωτική ατμόσφαιρα που βιώνει θερμοκρασίες τόσο υψηλές όσο αρκετές χιλιάδες kelvin.
Οι ερευνητές σημείωσαν ότι με βάση τις τροχιακές περιόδους τους, αυτοί οι δύο πλανήτες έχουν μερικές από τις μακρύτερες τροχιακές περιόδους οποιουδήποτε διερχόμενου γίγαντα αερίου (δηλαδή εκείνους που έχουν ανιχνευθεί χρησιμοποιώντας τη μέθοδο διέλευσης) που έχουν ανιχνευθεί μέχρι σήμερα. Ή όπως δηλώνουν στη μελέτη τους:
«Τόσο το EPIC 211418729b όσο και το EPIC 211442297b είναι μεταξύ των μεγαλύτερων πλανητών αερίου που διέρχονται τη μεγαλύτερη περίοδο με μετρούμενη μάζα. Στην πραγματικότητα, σύμφωνα με το Αρχείο της NASA Exoplanet (Akeson et al. 2013) το EPIC 211442297b είναι σήμερα η μεγαλύτερη περίοδος K2 που διέρχεται εξωπλανήτη με καλά περιορισμένη μάζα. "
Μια άλλη ενδιαφέρουσα παρατήρηση ήταν το γεγονός ότι κανένας από αυτούς τους εξωπλανήτες δεν ήταν διογκωμένος, κάτι που δεν περίμεναν. Στην περίπτωση των Hot Jupiters, οι ατμόσφαιρες υφίστανται επέκταση ως αποτέλεσμα του ποσού της ηλιακής ακτινοβολίας που λαμβάνουν, με αποτέλεσμα αυτό που η ομάδα αναφέρεται ως «συσχέτιση ακτίνας-ακτινοβολίας» στο έγγραφό τους. Με άλλα λόγια, οι Hot Jupiters είναι ογκώδεις, αλλά είναι επίσης γνωστό ότι έχουν χαμηλές πυκνότητες σε σύγκριση με τους γίγαντες με ψυχρότερα αέρια.
Αντ 'αυτού, η ομάδα διαπίστωσε ότι τόσο το EPIC 211418729b όσο και το EPIC 211442297b είχαν ακτίνες που ήταν σύμφωνες με αυτό που τα θεωρητικά μοντέλα προβλέπουν για τους γίγαντες αερίου της μάζας τους. Τα αποτελέσματά τους τους οδήγησαν επίσης να κάνουν κάποια προσωρινά συμπεράσματα σχετικά με τις δομές και τις συνθέσεις των πλανητών. Όπως έγραψαν:
«Και οι δύο πλανήτες δεν είναι διογκωμένοι σε σύγκριση με τις θεωρητικές προσδοκίες, σε αντίθεση με πολλούς άλλους πλανήτες στο διάγραμμα. Οι θέσεις τους είναι κοντά ή συμφωνούν με τις θεωρητικές προσδοκίες για έναν πλανήτη με λίγο έως καθόλου βραχώδη πυρήνα, για το EPIC 211442297b και έναν πλανήτη με σημαντικό βραχώδη πυρήνα για το EPIC 211418729b. "
Αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η ηλιακή ακτινοβολία δεν παίζει σημαντικό ρόλο στον προσδιορισμό της ακτίνας των Warm Jupiters. Θέτει επίσης μερικά ενδιαφέροντα ερωτήματα σχετικά με τη σχέση μεταξύ ακτίνων και ακτινοβολίας με άλλους γίγαντες αερίου. Στο μέλλον, τα EPIC 211418729b και EPIC 211442297b θα είναι στόχοι του μέλλοντος Κ2 παρατηρήσεις κατά τη διάρκεια της εκστρατείας 18 της αποστολής - η οποία θα διαρκέσει από τον Μάιο έως τον Αύγουστο του 2018.
Αυτές οι παρατηρήσεις είναι βέβαιο ότι θα προσφέρουν κάποια πρόσθετη εικόνα για αυτούς τους πλανήτες και τα μυστήρια που έχει δημιουργήσει αυτή η μελέτη. Μελλοντικές έρευνες σχετικά με τη διέλευση εξωπλανητών - διεξάγονται από όργανα επόμενης γενιάς όπως οι δορυφόροι Suriting Exoplanet Survey (TESS) - και έρευνες άμεσης απεικόνισης που διενεργούνται από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb (JWST) είναι βέβαιο ότι θα αποκαλύψουν ακόμη περισσότερα για απομακρυσμένους, εξωτικούς πλανήτες.
