Huge exoplanet orbiting small star upends planet formation theory
Der Planet, der eine Masse von etwa Neptun und mehr als das 13-fache der Masse der Erde hat, wurde in der Umlaufbahn eines ultrakühlen M-Zwergsterns namens LHS 3154 gefunden, der neunmal weniger massereich als die Sonne ist. M-Zwerge sind die kleinste und kühlste Art von Sternen.
Laut einer neuen Studie umkreist der Planet, bekannt als LHS 3154b, seinen Stern eng und vollendet alle 3,7 Erdentage einen Zyklus. Damit ist er der einzige bekannte Planet in einer engen Umlaufbahn um einen der kältesten Sterne mit geringer Masse im Universum . Der massereichste Planet. Die Studie wurde am Donnerstag in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht. Es verändert die Art und Weise, wie Wissenschaftler die Entstehung von Planetensystemen verstehen.
Suvrath Mahadevan, Co-Autor der Studie und Professor für Astronomie und Astrophysik an der Penn State, sagte in einer Erklärung: „Diese Entdeckung zeigt wirklich, wie viel wir über das Universum wissen. Weniger.“ „So etwas Schweres hätten wir nicht erwartet.“ Es gibt keinen Planeten, der um einen so massearmen Stern existiert.
Sterne entstehen aus massiven Gas- und Staubwolken, und das verbleibende Material bildet eine Scheibe um den Stern, in der dann Planeten entstehen. Die Menge an Material in der Scheibe um Sterne bestimmt die Masse der Planeten, die sich um sie herum bilden. Das Material der Scheibe hängt maßgeblich von der Masse des Sterns ab.
Beispielsweise kommen kleine M-Zwerge am häufigsten in der gesamten Milchstraße vor und werden typischerweise von kleinen Gesteinsplaneten umkreist, nicht von Gasriesen.
„Die planetenbildende Scheibe um den massearmen Stern LHS 3154 wird voraussichtlich nicht genug feste Masse haben, um den Planeten zu bilden“, sagte Mahadevan. „Aber es ist da, also müssen wir jetzt unser Verständnis darüber, wie Planeten und Sterne entstehen, noch einmal überprüfen.“
Bewohnbare Zone###
Der Planet, der einen etwa 51 Lichtjahre von der Sonne entfernten Stern umkreist, wurde vom Habitable Zone Planet Finder (HPF) entdeckt, der am Hobey-Eberly-Teleskop am McDonald-Observatorium in Texas montiert ist.
Mahadevan leitet ein Team von Wissenschaftlern, die das HPF gebaut haben, um Planeten zu entdecken, die in den bewohnbaren Zonen kleiner, kalter Sterne kreisen. Die bewohnbare Zone liegt genau in der richtigen Entfernung von einem Stern, auf dem ein Planet warm genug ist, um flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche und möglicherweise Leben zu ermöglichen.
Kleine Sterne haben kühlere Oberflächentemperaturen, was bedeutet, dass Planeten sie enger umkreisen können und dennoch fragile Elemente wie Wasser auf ihrer Oberfläche behalten. Wenn ein Planet einen Stern eng umkreist, erzeugt die Anziehungskraft zwischen den beiden Körpern ein spürbares Wackeln, das der HPF mithilfe von Infrarotlicht erkennen kann.
„Stellen Sie sich vor, die Sterne wären ein Lagerfeuer. Je mehr das Feuer abkühlt, desto näher muss man am Feuer sein, um warm zu bleiben“, sagte Mahadevan. „Das Gleiche gilt für Planeten. Wenn der Stern kühler ist, muss der Planet näher an diesem Stern sein, um warm genug zu sein, um flüssiges Wasser zu enthalten.“ Wenn ein Planet nahe genug an seinem ultrakühlen Stern kreist, können wir dies erkennen Durch Betrachtung des Spektrums oder Lichts des Sterns erkennt es die sehr subtilen Farbveränderungen, die auftreten, wenn es von einem umlaufenden Planeten angezogen wird. "
Planetenpuzzle###
Basierend auf Modellen und Analysen geht das Team davon aus, dass der Planet einen schweren Kern hat, der mehr festes Material in der planetenbildenden Scheibe benötigt, als um den Stern herum möglich ist, sagte Megan Delamer, Co-Autorin der Studie und Doktorandin der Astronomie. Eine Menge feste Materie. an der Penn State University.
Die Forscher schätzen, dass die Staubmenge in der Scheibe mindestens zehnmal so groß ist wie die Menge, die üblicherweise in Scheiben um massearme Sterne vorkommt.
„Unsere derzeitigen Theorien zur Planetenentstehung können nicht erklären, was wir sehen“, sagte Drammer in einer Erklärung. „Basierend auf aktuellen Vermessungsarbeiten mit dem HPF und anderen Instrumenten sind Objekte wie das von uns gefundene wahrscheinlich äußerst selten, daher ist es wirklich spannend, es zu entdecken.“
Es wurden einige massereiche Planeten entdeckt, die massearme Sterne umkreisen, wie beispielsweise der 2019 entdeckte Planet GJ 3512 b, aber ihre Umlaufzeiten sind viel länger und die Planeten kreisen nicht so nah um ihre Sterne.
„Unsere Entdeckung stellt einen extremen Testfall für alle bestehenden Theorien zur Planetenentstehung dar“, sagte Mahadevan. „Genau dafür haben wir HPF gebaut: um zu erforschen, wie die häufigsten Sterne in der Milchstraße Planeten bilden, und um diese Planeten zu finden.“
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This discovery challenges our understanding of how planetary systems form, as the massive planet orbiting a small, ultra-cool star suggests that the disk of material around the star may not have enough solid mass to build such a large planet. The world of astronomy is continually evolving, and discoveries like this help us to refine our theories and expand our knowledge of the universe. Additionally, this finding highlights the importance of continuing to explore and observe the cosmos in order to unlock its mysteries.
Source: edition.cnn.com
