Egzoplaneta veličine Saturna ne gubi masu dovoljno brzo

Egzoplaneta veličine Saturna ne gubi masu dovoljno brzo

Otkrili smo više od 5.000 planeta oko drugih zvezdanih sistema. Među pravim kosmičkim menažerijem egzoplaneta, čini se da postoji pravi nedostatak planeta veličine Neptuna blizu njihove zvezde.

Novi rad koji je upravo objavljen na arXiv serveru za preprint govori o planeti veličine Saturna blizu svoje zvezde domaćina koja bi trebalo da doživi gubitak mase, ali nije. Proučavanje ovog sveta nudi novi uvid u formiranje egzoplaneta širom univerzuma.

Egzoplanete su zaista fascinantne. Još od njihovog otkrića, trka je u njihovom otkrivanju i katalogizaciji. To nam daje odličnu priliku da istražimo daleko značajniji skup podataka da bismo razumeli formiranje planetarnog sistema, a ne samo proučavanje sopstvenog sistema.

Odsustvo egzoplaneta mase Neptuna bliže zvezdama domaćinima u egzoplanetarnim sistemima bilo je pomalo misterija. Njihov nedostatak se pripisuje jednoj od dve stvari: fotoevaporaciji, u kojoj se masa gubi jonizacijom gasa zračenjem, koje se zatim raspršuje od jonizujućeg izvora; ili migracija visokog ekscentričnosti, u kojoj planete migriraju kroz planetarni sistem, kao što smo videli kod nekih džinovskih planeta u našem solarnom sistemu.

Da bi se napravile razlike između ove dve mogućnosti, tim astronoma predvođen Morgan Sajdelom sa Kalifornijskog instituta za tehnologiju istražio je poreklo TOI-1259 A b, egzoplanete mase Saturna. Nalazi se u orbiti od 3,48 dana oko zvezde tipa K na udaljenosti, što ga stavlja na ivicu takozvane Neptunske pustinje. Region oko zvezde u kome nema planeta veličine Neptuna.

U slučaju TOI-1259 A b, smatra se da njegova mala gustina znači da je posebno osetljiv na fotoisparavanje. Korišćene su metode tranzita, posmatranje pomoću teleskopa Hale u opservatoriji Palomar u liniji helijuma od 1083 nm da se ispitaju gornji nivoi atmosfere.

Bliski infracrveni spektrograf na Keck-u II pokazao je da atmosfera zaista izlazi, ali brzinom nižom od očekivane. Brzina gubitka gasa fotoisparavanjem (10 10,325 g s -1) je preniska da bi značajno promenila masu planete čak i da se formirala na svojoj trenutnoj lokaciji.

Umesto toga, tim veruje da je prisustvo belog patuljka (TOI-1259 B) možda prouzrokovalo da planeta migrira ka unutra nakon formiranja. Analiza orbitalnih parametara planete i binarnog zvezdanog sistema otkriva da je migracija visokog ekscentričnosti daleko verovatnije objašnjenje.

Planetarne migracije ove vrste mogu ostaviti trag akrecijom elemenata u planetarnoj atmosferi. Količine H2O, CO, CO₂, SO₂ i CH₄ treba da budu na nivoima koji se mogu detektovati u atmosferi TOI-1259 A b. Ako se posmatraju kroz transmisione spektroskopske studije, otkriće gde se u protoplanetarnom disku formirala planeta. Dalje studije će biti potrebne da bi se konačno odgovorilo na ovo pitanje.