Exoplaneetit - kuumin, pimein, vanhin

• Saattaa 21, 2024

Aurinkokuntamme oli ainoa, jonka tiesimme. Tähtitieteilijät selittivät sitä, kuinka tähtijärjestelmät valmistettiin tähteiden muodostumisen jäännöksistä ja miksi pienet kiviset planeetat olivat lähempänä aurinkoa ja kaasujättiläiset kauempana. Varo kuitenkin vain yhteen esimerkkiin perustuvaa teoriaa! Tiedämme nyt tuhansia planeettoja muiden aurinkojen ympärillä, ja teorioita on tarkistettava. Tässä on muutama hämmästyttävä planeetta, jonka olemme löytäneet.

KELT-9 b, kuumin planeetta
Jupiter on viisi kertaa kauempana auringosta kuin maa on. Kuitenkin a kuuma Jupiter kuten KELT-9 b on jättiläinen planeetta, joka kiertää lähellä tähttään - paljon lähempänä kuin elohopea on aurinkoa. Noin 650 valovuoden päässä Cygnus-tähdistössä tämä kuuma Jupiter vetoketjui tähtensä KELT-9 ympärille 36 tunnin välein. Se ei ole vain kolmekymmentä kertaa lähempänä tähtiä kuin maa on aurinkoa, mutta sen tähti on kaksi kertaa niin kuuma kuin aurinko.

KELT-9 b on vuorovesilukittu, joten sen päiväpuoli on aina tähtiä kohti. Maapallon viileä puoli on 2000 ° C (3600 ° F) ja aurinkoinen puoli on yli kaksinkertainen. Planeetta on kuumempi kuin useimmat tähdet galaksissa. Itse asiassa sen ilmapiiri on melko tähtimainen ja sisältää höyrystyneitä raskaita elementtejä, kuten rautaa ja titaania.

Saatat ihmetellä, miksi, jos KELT-9 b on niin tähtimainen, että se ei ole tähti. Mutta valtava lämmitys johtuu KELT-9: stä - se on planeetan ulkopuolella. Tähden lämpö syntyy sisäisesti ydinfuusion avulla.

Tämä hurja lämpö haihduttaa planeetan ilmakehää. Jos voisimme tarkistaa KELT-9: n muutamassa miljoonassa vuodessa, planeetasta ei olisi merkkejä. Kaikki sen kaasu olisi kiehunut.

TrES-2 b, pimein planeetta
Tähtienimenä GSC 03549-02811 puuttuu esimerkiksi valitus Antares tai Bellatrix, mutta tähti on kiinnostunut suuresti. Se on tyypiltään ja iältään samanlainen kuin aurinko, ja sillä on myös ainakin yksi planeetta. Tähti on 750 valovuoden päässä Dracon (lohikäärme) tähdistössä, ja toisin kuin aurinko, se on binaarijärjestelmän ensisijainen tähti. Seura on oranssi kääpiö, jota erottaa siitä 230 AU. (Yksi AU - tähtitieteellinen yksikkö - on etäisyys maasta aurinkoon.)

Tavallinen järjestelmä eksoplaneetan nimeämiseksi tekisi planeetasta GSC 03549-02811 b. Onneksi planeetta on nimeltään TrES-2b, joka on ainakin lyhyempi. (Sen nimi on johdettu transatlanttisesta Exoplanet-tutkimuksesta.)

Planeetta TrES-2 b ei ole mikään aurinkokunnan planeetoista. Se on toinen kuuma Jupiter, ja se on myös pimein tunnettu planeetta. Noin yhtä heijastava kuin hiili, se tuottaa vähemmän kuin 1% siihen kuuluvasta valosta.

Mutta miksi TrES-2 b on niin tumma? Näyttää olevan kolme syytä. (1) Vaikka Jupiteria kirkastavat heijastavat ammoniakkipilvyt, lämpötilassa 1000 ° C (1800 ° F) on liian kuuma, jotta pilvet voivat muodostua TrES-2b: lle. (2) Todennäköisesti natrium ja kalium ja muut valoa absorboivat kemikaalit höyrystyy ilmakehään. (3) Kaksi ensimmäistä syytä eivät täysin vastaa pimeyttä, joten on toinen tekijä, jota tähtitieteilijät eivät vielä ymmärrä.

Siitä huolimatta, ettei heijastavuudesta ole, TrES-2 b ei ole täysin musta. Tutkija David Spiegelin mukaan "se on niin kuuma, että se säteilee heikosti punaista hehkua, aivan kuten palava ihminen tai sähköhella olevat kelat".

PSR B1620-26 b, vanhin planeetta
Messier 4 (M4) on a pallomainen klusteri 12 400 valovuoden päässä Scorpius-tähdistössä. Pyöreä klusteri on tiheästi asuttu tähtiklusteri, jossa tähdet vedetään yhteen keskinäisen painovoimansa avulla pallomaiseen muotoon. M4 on hiukan avoimempi kuin useimmat globaalit klusterit, mutta sillä on tiheä ydin. Tähtien pitäminen lähellä toisiaan voi häiritä planeetan muodostumista.

Joten tähtitieteilijät ihmettelivät: voisiko planeettoja olla a pallomainen klusteri? Vastaus osoittautuu kyllä. Vuonna 1993 löydettiin yllättävä planeetta M4: stä. Sen virallinen nimi on PSR B1620-26 b, mutta koska se on 12,7 miljardia vuotta vanha - vain miljardi vuotta nuorempi kuin maailmankaikkeus -, sen suositut nimet ovat Metusalah ja Genesis-planeetta.

Ikä ja sijainnin lisäksi Metususelah on muulla tavoin poikkeuksellinen planeetta. Se oli ensimmäinen planeetta, joka löydettiin a kiertorata. Tämä tarkoittaa, että se on binaarisessa tähtijärjestelmässä ja kiertää molemmat tähdet.

Metusela on jättiläinen, jonka massa on 2,5 kertaa Jupiterin massa, mutta millaiset kaksi tähteä ovat? Heillä on ainakin yksi yhteinen piirre: he ovat kuolleet. Ensisijainen tähti PST B1620-26 on a pulsar. Se on nopeasti pyörivä neutronitähti, joka on supernoovan räjähdyksessä tuhoutuneen massiivisen tähden puristettu ydin. Toissijainen tähti WD B1620-26 on a valkoinen kääpiö, joka on aurinkoisen tähden jäännös, joka romahti ilman räjähdystä sen polttoaineen käytön jälkeen.

Yhdistämällä tarinan tästä monimutkaisesta pienestä järjestelmästä, tähtitieteilijät ajattelevat, että planeetta muodostui aurinkoisen tähden ympärille, joka on nyt valkoinen kääpiö. Kuljettaessaan M4: n tungosta, pari tarttui neutronitähtiin. Tällainen läheinen tähtien havaitseminen olisi yleensä harvinaista galaksissa, koska tähdet ovat niin kaukana toisistaan, mutta se on mahdollista tässä tiheämmässä ympäristössä.

Kun aurinkoinen tähti käytti vetypolttoaineensa ja paisutti punaiseksi jättiläiseksi, osa aineestaan ​​roiskui neutronitähtiin, nopeuttaen sen pyörimistä pulssin muodostamiseksi. Lopulta punainen jättiläinen loppui polttoaineestaan ​​ja tuli valkoiseksi kääpiöksi. Pulsar ja kääpiö kiertävät nyt toisiaan, ja Metusela kiertää paria 23 AU: n etäisyydellä. Se on jonkin verran kauempana kuin Uranus on auringosta.

Metuselala voi olla surullinen loppu kaukaisessa tulevaisuudessa. Lopulta trioa todennäköisesti häiritsee kohtaaminen toisen tähden kanssa. Jos näin on, planeetta todennäköisesti työnnetään M4: stä tähteiden väliseen suureen tyhjään tilaan.