Eksoplaneedid - kuumim, tumedam, vanim

• Aprill 25, 2024

Meie päikesesüsteem oli ainus, mida me teadsime. Astronoomid kasutasid seda selgitamaks, kuidas tähesüsteemid tähtede moodustumise jääkidest valmistati ja miks olid väikesed kivised planeedid Päikesele lähemal ja gaasihiiglased kaugemal. Kuid ole ettevaatlik ainult ühel näitel põhineva teooriaga! Nüüd teame tuhandeid teiste päikeste ümber asuvaid planeete ja teooriad vajavad ülevaatamist. Siin on mõned hämmastavad planeedid, mille oleme leidnud.

KELT-9 b, kuumim planeet
Jupiter on Päikesest viis korda kaugemal kui Maa. Siiski a kuum Jupiter nagu KELT-9 b, on hiiglaslik planeet, mis tiirleb tähe lähedal - palju lähemal kui Merkuur on Päikesele. Umbes 650 valgusaasta kaugusel Cygnuse tähtkujus tõmbub see kuum Jupiter oma tähe KELT-9 ümber iga 36 tunni tagant. See pole tähele mitte ainult kolmkümmend korda lähemal kui Maa Päikesele, vaid ka tema täht on kaks korda nii kuum kui Päike.

KELT-9 b on tõusulainega lukus, nii et selle päevakülg jääb alati tähe poole. Planeedi jahedam külg on 2000 ° C (3600 ° F) ja päikeseline pool on üle kahe korra kuum. Planeet on kuumem kui enamus galaktika tähti. Tegelikult on selle atmosfäär üsna tähekujuline, sisaldades aurustunud raskeid elemente nagu raud ja titaan.

Võite küsida, miks, kui KELT-9 b on nii tähekujuline, et see pole täht. Kuid tohutu kuumutamise põhjustab KELT-9 - see on väljaspool planeeti. Tähe soojus tekib sisemiselt tuumasünteesi teel.

See metsik kuumus aurustab planeedi atmosfääri. Kui me saaksime KELT-9 vaadata mõne miljoni aasta pärast, poleks planeedil mingit märki. Kogu selle gaas oleks keema läinud.

TrES-2 b, kõige tumedam planeet
Tähtnimena GSC 03549-02811 puuduvad näiteks Antares või Bellatrix, kuid täht pakub suurt huvi. See on oma tüübil ja vanusel sarnane Päikesega ning sellel on ka vähemalt üks planeet. See täht asub Draco (Draakon) tähtkujus 750 valgusaasta kaugusel ja erinevalt Päikesest on see binaarsüsteemi peamine täht. Kaaslane on oranž kääbus, mida eraldab sellest 230 AU. (Üks AU - astronoomiline üksus - on kaugus Maast Päikeseni.)

Tavaline süsteem eksoplaneedi nimetamiseks teeks planeedi GSC 03549-02811 b. Õnneks on planeedil nimi TrES-2 b, mis on vähemalt lühem. (Selle nimi on tuletatud Trans-Atlandi Exoplaneti uuringust.)

Planeet TrES-2 b pole midagi sellist nagu ükski Päikesesüsteemi planeet. See on veel üks kuum Jupiter ja ühtlasi ka kõige tumedam teadaolev planeet. Umbes sama peegeldav kui kivisüsi, tagastab see vähem kui 1% sellele langevast valgust.

Kuid miks on TrES-2 b nii tume? Näib, et sellel on kolm põhjust. (1) Ehkki Jupiteri helendavad selle peegeldavad ammoniaagipilved, on temperatuuril 1000 ° C (1800 ° F) TrES-2 b kohal pilvede moodustamiseks liiga kuum. (2) Tõenäoliselt aurustuvad atmosfääri naatrium ja kaalium ning muud valgust neelavad kemikaalid. (3) Kaks esimest põhjust ei arvesta täielikult pimedusega, seega on veel üks tegur, millest astronoomid veel aru ei saa.

Vaatamata puudulikule peegelduvusele pole TrES-2 b siiski täiesti must. Teadlane David Spiegel ütles: "See on nii kuum, et see kiirgab helepunast kuma, mis on palju nagu põlev inimene või elektripliidi mähised."

PSR B1620-26 b, vanim planeet
Messier 4 (M4) on a globaalne klaster Skorpiuse tähtkujus asub 12 400 valgusaasta kaugusel. Ümmargune klaster on tihedalt asustatud täheparv, kus tähed tõmmatakse vastastikuse raskusjõu mõjul sfääriliseks kujuks. M4 on mõnevõrra avatum kui enamus globaalseid klastrid, kuid sellel on tihe tuum. Tähtede lähedal asumine võib planeedi moodustumist häirida.

Nii et astronoomid mõtlesid: kas a-s võiks olla planeete globaalne klaster? Vastus osutub jaatavaks. 1993. aastal avastati M4-st üllatav planeet. Selle ametlik nimetus on PSR B1620-26 b, kuid kuna see on 12,7 miljardit aastat vana - ainult miljard aastat noorem kui Universum -, on selle jaoks populaarsed nimed Metuusala ja Genesise planeet.

Lisaks vanusele ja asukohale on Metuselah ka muul viisil erakordne planeet. See oli esimene planeet, mis avastati a tsirkulaarne orbiit. See tähendab, et see asub binaarses tähesüsteemis ja tiirleb ümber mõlema tähe.

Metuusalah on hiiglane, mille mass on Jupiteri massist 2,5 korda suurem, kuid millised on need kaks tähte? Neil on vähemalt üks ühine joon: nad on mõlemad surnud. Esmane täht PST B1620-26 on a pulsar. See on kiiresti pöörlev neutronitäht, mis on supernoova plahvatuses hävinud massiivse tähe kokkusurutud tuum. Teisene täht WD B1620-26 on a valge kääbus, mis on päikesetaolise tähe jäänuk, mis varises kokku pärast plahvatust pärast selle kütuse kasutamist.

Selle keeruka väikese süsteemi loo kokkuvõttes arvavad astronoomid, et planeet moodustus päikesetähe ümber, mis on nüüd valge kääbus. M4 rahvarohkest tuumast läbi minnes haaras paar neutronitähe. Selline tihe tähega kohtumine oleks galaktikas üldiselt haruldane, kuna tähed asuvad üksteisest nii kaugel, kuid see on selles suurema tihedusega keskkonnas võimalik.

Kui päikesetaoline täht kasutas oma vesinikkütust ja paisus punaseks hiiglaseks, voolas osa selle ainest neutronitähele, kiirendades selle pöörlemist pulsaari moodustamiseks. Lõpuks ammutas punane hiiglane oma kütuse ja sai valgeks kääbuseks. Pulsar ja kääbus tiirlevad nüüd teineteise ümber ja Methuselah tiirleb paarist 23 AU kaugusel. See on mõnevõrra kaugemal kui Uraan on Päikesest.

Metuusala jaoks võib väga kauges tulevikus olla kurb lõpp. Lõpuks häirib kolmikut tõenäoliselt kohtumine teise tähega. Kui jah, siis tõenäoliselt visatakse planeet M4-st suuresse tühja ruumi tähtede vahel.

Video Juhiseid: Vaba Akadeemia loeng 10.11.2018: Tõnu Viik "Mis need eksoplaneedid veel on?" (Aprill 2024).