„Niemożliwe” światy pojawiają się wszędzie

W ciągu ostatnich trzech dekad przeszliśmy od niewiedzy, czy planety istnieją poza Układem Słonecznym, do znalezienia ich tak wielu, że obecnie podejrzewamy, że prawie każda gwiazda je ma. Do chwili obecnej potwierdzono istnienie ponad 5000 planet. Astronomowie odkryli pewne rzeczy, które naprawdę podważyły ​​nasze zrozumienie tego, czym są planety.

Planety w Układzie Słonecznym są bardzo różnorodne, ale możemy je sklasyfikować w szerokie kategorie i powiązać z historiami podobnych formacji i ewolucji. Może zdamy sobie sprawę, że jesteśmy dziwnymi ludźmi, ale niektóre rzeczy tam są naprawdę dziwne.

Na początku tego roku Chufu Europejskiej Agencji Kosmicznej odkrył egzoplanetę LTT9779b. Jest to bardzo gorąca planeta wielkości Neptuna, na której nie powinno być chmur ani atmosfery. Jednakże, nieświadoma lub niezainteresowana przewidywaniami astronomów, planeta posiada szkliste, metaliczne chmury pomimo palącej temperatury 2000°C (3600°F). Ta warstwa chmur odbija 80% światła gwiazd, które otrzymuje; Jest to najjaśniejsza znana dotychczas planeta, nazywana największym znanym „lustrem” we wszechświecie.

Planeta lustrzana okrąża swoje gwiazdy w ciągu 19 godzin, ale nawet daleko od jej gwiazd światy mogą płonąć. Istnieje zagadkowa planeta zwana VHS 1256 b, która krąży wokół gwiazd znajdujących się dalej od Słońca niż Pluton. Nie jest jasne, czy jest to planeta, czy brązowy karzeł – ciało gwiazdowe, które nie było wystarczająco masywne, aby zainicjować syntezę jądrową w swoim jądrze – ale jest gorące i ma masę około 12 do 16 mas Jowisza.

Jego temperatura wynosząca 830°C (1500°F) nad atmosferą, odległość od nas (40 lat świetlnych) i odległość od gwiazd czynią go idealnym kandydatem do badań przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Teleskop dostrzegł tlenek węgla, dwutlenek węgla, wodę i metan w atmosferze świata. Ale najbardziej niezwykłą rzeczą jest odstawienie krzemionki; Materiały przypominające piasek są mieszane, gdy VHS 1256 b obraca się co 22 godziny.

To, czy ten świat jest planetą, czy nieudaną gwiazdą, to nie tylko kwestia semantyki. Planety powstają od dołu do góry, a kamyki w dysku otaczającym gwiazdę gromadzą się i rosną, tworząc planetę. Zamiast tego brązowe karły tworzą się od dołu do góry, chmury gazu rozpadają się, a grawitacja przyciąga je razem, tworząc ciało wielkości planety. Istnieją arbitralne wartości dla największego rozmiaru planety w porównaniu do najmniejszego brązowego karła, ale Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba pokazuje, że podział jest nie tylko arbitralny, ale i nie działa.

Odkryto brązowego karła o masie trzy do czterech razy większej od masy Jowisza. Najmniejsza została dotychczas potwierdzona i stanowi mniej więcej rozważaną granicę najmniejszej, jaka może powstać w idealnych warunkach. Został znaleziony w regionie powstawania gwiazd Perseusza.

Jednak niektóre obserwacje pokazują, że w Mgławicy Oriona swobodnie unoszące się planety są mniejsze od Jowisza, o około 60 procent jego masy. Występują w parach, dlatego nazywa się je JuMBO, czyli obiektami podwójnymi o masie Jowisza. Naukowcy nie sądzą, że powstały one jak planety, a później zostały wyrzucone – w jakiś sposób uformowały się jak gwiazdy.

„Gdyby doszło do interakcji w dysku, być może udałoby się pozbyć jednej z tych planet. „Dlatego uważa się, że w regionach takich jak Orion musi istnieć jakiś rodzaj swobodnie pływającej planety, która pierwotnie uformowała się w dyskach” powiedział dr Mark McCaughrian, starszy doradca ds. nauki i eksploracji ESA, wcześniej IFLScience.

„Prawdziwym problemem jest to, że około 40 z nich jest w parach. Są w parach. Jak więc wyrzucić dwie rzeczy, które trzymają się razem, gdy biorą udział w tak brutalnym wydarzeniu? To znaczy, jestem obserwatorem : dokładnie to właśnie zamierzam zrobić: przedstawić wszystko teoretykom!”

Dla teoretyków sprawy układają się na wiele różnych sposobów, co pokazuje, jak ważne jest ulepszanie obserwatoriów w celu uzyskania większej liczby obserwacji w celu ulepszenia naszych modeli. Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba pokazał, że elementy składowe planet skalistych mogą przetrwać w trudnych warunkach otaczających gorętsze gwiazdy, torując drogę istnieniu innych światów wielkości Ziemi.

Obserwacje wykazały, że wnętrze układu gwiezdnego nie wysycha całkowicie, ale zatrzymuje pewną ilość wody. Zaobserwowano to w układzie planetarnym PDS 70, zatem skaliste światy takie jak nasz są nie tylko zdane na łaskę komet, które przynoszą wodę i potencjalne elementy budulcowe życia. Na początku tego roku po raz pierwszy wstępnie wykryto wodę na planecie podobnej do Ziemi, chociaż badacze nie są jeszcze w 100% pewni, czy emisja wody może pochodzić z jej gwiazdy.

Wróćmy jednak na chwilę do PDS 70, ponieważ musimy docenić, jak dziwny jest ten układ poza wodą, w której mogą powstawać skaliste planety. W układzie znajdują się dwie potwierdzone planety-olbrzymy krążące od gwiazdy w odległości większej niż Uran od Słońca, ale w przypadku najbardziej wewnętrznej planety z nich na tej samej orbicie znajduje się coś innego: prawdopodobnie trzecia planeta. Chociaż z pewnością coś znajduje się na orbicie, nie jest jeszcze jasne, czy jest to pełnoprawna planeta, ale może się tam dostać, zapewniając pierwszy możliwy przykład planety współpłaszczyznowej.

A jeśli pomyślimy o dziwnych konfiguracjach orbit, koronę roku 2023 zdobędzie sześć planet krążących wokół gwiazdy HD 110067. Chufu, pierwotnie odkryty przez należący do NASA satelitę Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), ujawnił następnie, że te sześć planet ma rezonans. Oznacza to, że planety biorą udział w wielkim tańcu, którego wzór powtarza się w liczbach całkowitych. Na przykład najbardziej wewnętrzna planeta wykonuje trzy obroty wokół swojej gwiazdy na każde dwa obroty drugiej najbardziej wewnętrznej planety.

Uważa się, że około 1% wszystkich znanych układów ma pierścień, ale ten jest najjaśniejszy jak dotąd, co czyni go doskonałym kandydatem do przyszłych obserwacji. Ale to, co naprawdę jest dziwne, to wiek reżimu. Uważa się, że rezonans jest punktem wyjścia każdego układu planetarnego, ale szybko zanika w wyniku przejścia gwiazdy, zderzenia lub uderzenia gigantycznej planety. Jednakże system ten funkcjonuje w ten sposób od czterech miliardów lat.

Takie odkrycia poszerzają naszą definicję i zrozumienie układów planetarnych oraz mówią nam, że „niemożliwe” światy mogą w rzeczywistości występować bardzo powszechnie.