Mēs nevaram saprast dabu, neizprotot tās apjomu. Tas ir acīmredzams eksoplanetu zinātnē un mūsu planētu veidošanās teorijās. Ārpuses un novirzes dabā rada spiedienu uz mūsu modeļiem un motivē zinātniekus rakties dziļāk.
Gliese 367b (vai Tahay) noteikti ir dīvainis. ka tas Ultraīsa perioda planēta (USP). Kas apriņķo savu zvaigzni tikai 7,7 stundās.
Vairāk nekā 5000 eksoplanetu sarakstā ir gandrīz 200 citu planētu, tāpēc Gliese 367 b šajā ziņā nav unikāla. Bet tas ir dīvaini citā veidā: tā ir arī superblīva planēta, apmēram divas reizes blīvāka par Zemi.
Tas nozīmē, ka tai jābūt gandrīz tīrai dzelzs.
“Jūs varat salīdzināt GJ 367 b ar Zemei līdzīgu planētu, kuras litosfēra ir noņemta.”
Elisa Goffo, vadošā autore, Turīnas Universitāte.
Astronomi atrada Tahay TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) datos no 2021. gada. Taču jaunais pētījums Astrofizikas žurnālu vēstules Tas uzlabo svešās planētas masu un rādiusu, izmantojot uzlabotus mērījumus. Es atradu arī divus šīs planētas brāļus.
Meklēšana ir “Uzņēmums ļoti augsta blīvuma un ļoti īsa perioda pazemes GJ 367 b: divu papildu zemas masas planētu atklāšana 11,5 un 34 dienās.“Vadošā autore ir Elisa Gofo, Turīnas Universitātes Fizikas katedras doktorante.
TESS atrada Gliese 367 b 2021. gadā, kad tā atklāja ārkārtīgi vāju tranzīta signālu no sarkanā pundura zvaigznes. Gliss 367. Signāls atradās TESS noteikšanas spēju robežās, tāpēc astronomi zināja, ka tas ir mazs, piemēram, Zeme.
2021. gada centienu ietvaros pētnieki izmantoja Eiropas Dienvidu observatorijas ātrgaitas planētu meklētāja spektrometru (HARPS), lai noteiktu G 367 b masu un blīvumu.
Viņi secināja, ka planētas rādiuss ir 72% no Zemes diametra, bet tās masa ir 55% no Zemes masas. Tas nozīmē, ka tā, visticamāk, ir dzelzs planēta, daudz lielākas planētas kodola paliekas.
Ātri uz priekšu un jauno pētījumu, ko veica Goffo un viņas kolēģi.
Viņi arī izmantoja HARPS, lai izmērītu mazo planētu. Šoreiz viņi izmantoja 371 HARPS novērojumu G 367 b. Šie rezultāti liecina, ka planēta ir blīvāka nekā 2021. gada pētījumā. Tā vietā, lai Zemes masa būtu 55% no Zemes masas, šis jaunais pētījums atklāj, ka planētas masa ir 63% no Zemes masas. Tā rādiuss arī samazinājās no 72% no Zemes rādiusa līdz 70% no Zemes rādiusa.
Tas nozīmē, ka G 367 b blīvums ir divreiz lielāks nekā Zemes blīvums.
Kā planēta kļuva par šādu? Maz ticams, ka tā veidojusies tādā veidā, kā tas ir tagad. Tā vietā, iespējams, tas ir planētas kodols, kuras litosfēra ir atdalīta.
“Jūs varat salīdzināt GJ 367 b ar Zemei līdzīgu planētu, kurai ir noņemta litosfēra,” sacīja vadošais autors Jovo.
“Tam var būt nozīmīga ietekme uz GJ 367 b veidošanos. Mēs uzskatām, ka planēta varētu būt veidojusies tāpat kā Zeme ar blīvu kodolu, kas izgatavots galvenokārt no dzelzs, ko ieskauj silikātiem bagāta mantija.”
Noteikti bija noticis kaut kas neparasts, lai mazā planēta zaudēja savu apvalku. “Kataklizmisks notikums varēja noņemt planētu no akmeņainās apvalka, atstājot planētas blīvo kodolu tukšu,” skaidroja Jovo. Sadursmes starp to un citām protoplanētām, kas joprojām veidojas viņu dzīves sākumā, varēja noņemt planētas ārējo slāni.
Vēl viena iespēja, pēc Jovo domām, ir tāda, ka mazais USP ir dzimis neparasti ar dzelzi bagātā protoplanetārā diska reģionā. Bet tas šķiet maz ticams.
Ir arī trešā iespēja, un tā pirmo reizi tika apsvērta, kad astronomi 2021. gadā atklāja G 367 b. Tās varētu būt masīva gāzes giganta, piemēram, Neptūna, atliekas.
Lai tas tā būtu, planētai ir jābūt izveidojusies tālu no zvaigznes un pēc tam migrējusi uz to. Tagad tā ir tik tuvu savai zvaigznei, ka intensīvais sarkanā pundura starojums var izjaukt atmosfēru.
G 367 b pieder ļoti mazai eksoplanetu klasei, ko sauc par superdzīvsudraba planētu. Tā sastāvs ir tāds pats kā Mercury, taču tas ir lielāks un blīvāks. (Lai gan tas notiek reti, ir viena sistēma, kas to dara Divas no tām.)
Dzīvsudrabu, iespējams, piemeklēja tāds pats liktenis kā G 367 b. Vienā reizē tai varēja būt vairāk apvalka un garozas, taču triecieni to noņēma.
Bet pat starp superdzīvsudrabiem G 367 b izceļas. Tas ir visintensīvākais USP, par kuru mēs zinām.
“Pateicoties mūsu precīzajiem masas un rādiusa aprēķiniem, mēs izpētījām GJ 367 b sastāvu un iespējamo iekšējo struktūru un atklājām, ka tiek prognozēts, ka tam ir dzelzs kodols ar masas daļu 0,91,” teikts jaunajā dokumentā.
Kas notika šajā sistēmā? Kā planēta G 367 b atradās šādā stāvoklī, tik tuvu savai zvaigznei?
Pētnieki šajā sistēmā atrada arī divas citas planētas: G 367 c un d. Astronomi uzskata, ka USP planētas gandrīz vienmēr ir atrodamas sistēmās ar vairākām planētām, tāpēc šis jaunais pētījums to pastiprina. TESS nespēja atklāt šīs planētas, jo tās nešķērso savu zvaigzni. Komanda to atrada HARPS novērojumos, un tā klātbūtne ierobežo iespējamos veidošanās scenārijus.
“Pateicoties mūsu plašajiem novērojumiem, izmantojot HARPS spektrometru, mēs atklājām divu papildu zemas masas planētu klātbūtni ar orbītas periodiem 11,5 un 34 dienas, samazinot iespējamo scenāriju skaitu, kas varētu izraisīt tik blīvas planētas veidošanos. ” teica līdzautors Davide Gandolfi, Turīnas universitātes profesors.
Arī pavadošās planētas riņķo tuvāk zvaigznei, taču tām ir mazāka masa. Tas rada spiedienu, bet neizslēdz domu, ka kāds no tiem veidojies ar dzelzi bagātā vidē.
“Lai gan GJ 367 b, iespējams, ir veidojies ar dzelzi bagātā vidē, mēs neizslēdzam veidošanās scenāriju, kas ietver vardarbīgus notikumus, piemēram, milzu planētu sadursmes,” teikts Gandolfi paziņojumā presei.
Sava darba noslēgumā komanda nedaudz iedziļinās iespējamajos veidošanās scenārijos.
Veidošanas scenārijā protoplanetārajā diskā ap Gliese 367 noteikti bija jābūt ar dzelzi bagātam apgabalam. Bet astronomi nezina, vai pastāv šāda veida ar dzelzi bagāts reģions.
“Iespējamie ceļi var ietvert ar dzelzi bagātāku materiālu veidošanos, nekā parasti tiek uzskatīts protoplanetārajos diskos. Lai gan nav skaidrs, vai diski ar tik lielu relatīvo dzelzs saturu tieši iekšējās malas tuvumā (kur var atrasties lielākā daļa materiālu iegūti no) pastāv,” viņi raksta.
Patiesībā atsevišķi Pētījums 2020 Viņu darbs pie planētu veidošanās “neizdevās reproducēt ārkārtīgi bagātu dzelzi, kas nepieciešama dzīvsudraba veidošanai”, viņš teica. Ja disku modeļi nevar izskaidrot, kā radās ar dzelzi bagātais dzīvsudrabs, viņi nevar izskaidrot, kā veidojās G 367 b.
Tā vietā planēta, visticamāk, bija atšķirīga, kad tā veidojās, un pēc tam laika gaitā ieguva savu pašreizējo formu.
Sadursmes noņemšana ir tad, kad planētas ārējais materiāls tiek noņemts vienas vai vairāku sadursmju rezultātā. Tā kā ārējā viela ir mazāk blīva nekā iekšējā viela Atšķirīgas planētasatkārtotas sadursmes varēja palielināt G 367 b tilpuma blīvumu, noņemot vieglāku materiālu.
Bet ar to ir vismaz viena problēma: “Mūsu GJ 367 b tilpuma blīvuma mērījumi liecina, ka sadursmes noņemšanai vajadzētu būt ļoti efektīvai krāsaino materiālu atdalīšanai no planētas, ja tas ir vienīgais process.” Viņš raksta. Apbrīnojami efektīvs, bet ne neiespējams.
Tātad ir trīs iespējas: ka planēta veidojās ar dzelzi bagātā vidē, ka planēta bija lielāka un sadursmju rezultātā zaudēja ārējos slāņus vai ka planēta ir atlikušais masīva gāzes giganta kodols, kas migrēja ļoti tuvu Zemei. Tās zvaigznei ir noņemts gāzveida apvalks.
Varbūt mums nav jāsamierinās ar vienu.
“Protams, iespējams, ka visi iepriekš apspriestie procesi veicināja gandrīz tīras dzelzs sfēras, kas pazīstama kā GJ 367 b, veidošanos,” raksta autori.
Viss, kas mums tagad ir, ir iespējas. Sistēma ir kā mīkla, un tas ir jāatrisina astronomiem. Tās neparastās īpašības padara to par neparastu, un zinātniekiem patīk novirzes, jo tas motivē viņus rakt dziļāk. Ja mūsu pašreizējās teorijas nespēj izskaidrot šīs dīvainās lietas, tad mūsu teorijas ir jāuzlabo.
“Šī unikālā daudzplanētu sistēma, kurā atrodas tik ļoti augsta blīvuma USP Sub-Earth, ir ārkārtējs mērķis USP sistēmu veidošanās un migrācijas scenāriju tālākai izpētei,” secināja pētnieki.
Šo rakstu sākotnēji publicēja Visums šodien. Lasīt Oriģināls raksts.
