O exoplanetă masivă care orbitează în jurul unei stele mici dă peste cap teoriile privind formarea planetelor
Planeta, care are aproximativ masa lui Neptun și o masă de peste 13 ori mai mare decât cea a Pământului, a fost detectată în jurul unei stele pitice M foarte reci, numită LHS 3154, care este de nouă ori mai puțin masivă decât soarele nostru. O stea pitică M este cel mai mic și mai rece tip de stea.
Planeta - denumită LHS 3154b - se învârte strâns în jurul stelei, completând o orbită la fiecare 3,7 zile pământene, ceea ce o face cea mai masivă planetă cunoscută pe o orbită strânsă în jurul uneia dintre cele mai reci stele cu masă redusă din univers, potrivit unui nou studiu publicat joi în revista Science. Acesta schimbă modul în care oamenii de știință înțeleg formarea sistemelor planetare.
"Această descoperire ne arată cât de puține lucruri știm despre univers", a declarat Suvrath Mahadevan, coautor al studiului și profesor de astronomie și astrofizică Verne M. Willaman la Penn State, într-o declarație. "Nu ne-am aștepta să existe o planetă atât de grea în jurul unei stele cu masă atât de mică".
Stelele se formeazădin nori mari de gaz și praf, iar materialul rămas creează un disc în jurul stelei unde se nasc mai târziu planetele. Cantitatea de material prezentă în discurile din jurul stelelor determină cât de masive pot fi planetele care se formează în jurul acestora. Iar materialul din disc depinde în mare măsură de masa stelei.
De exemplu, stelele pitice M mici sunt cele mai frecvente în galaxia Calea Lactee și, de obicei, acestea au planete mici, stâncoase, care le orbitează, mai degrabă decât planete gigantice gazoase.
"Nu se așteaptă ca discul formator de planete din jurul stelei cu masă mică LHS 3154 să aibă suficientă masă solidă pentru a face această planetă", a declarat Mahadevan. "Dar este acolo, așa că acum trebuie să ne reexaminăm înțelegerea noastră despre cum se formează planetele și stelele".
Zona locuibilă
Planeta orbitează în jurul unei stele aflate la o distanță de aproximativ 51 de ani-lumină de Soare și a fost descoperită cu ajutorul Habitable Zone Planet Finder, sau HPF, instalat pe telescopul Hobby-Eberly de la Observatorul McDonald din Texas.
O echipă de oameni de știință condusă de Mahadevan a construit HPF, care a fost conceput pentru a detecta planetele care orbitează în zona locuibilă a unor stele mici și reci. Zona locuibilă este exact distanța potrivită față de o stea unde o planetă este suficient de caldă pentru a susține apă lichidă pe suprafața sa și pentru a putea susține viața.
Temperatura mai scăzută a suprafeței stelelor mici înseamnă că planetele pot orbita mult mai aproape de acestea și pot menține totuși elemente fragile, cum ar fi apa, pe suprafața lor. Și, pe măsură ce planetele orbitează îndeaproape în jurul stelelor lor, atracția gravitațională dintre cele două corpuri creează o oscilație vizibilă pe care HPF o poate detecta în lumina infraroșie.
"Gândiți-vă la asta ca și cum steaua ar fi un foc de tabără. Cu cât focul se răcește mai mult, cu atât mai mult va trebui să te apropii de acel foc pentru a te încălzi", a spus Mahadevan. "Același lucru este valabil și pentru planete. Dacă steaua este mai rece, atunci o planetă va trebui să fie mai aproape de acea stea dacă va fi suficient de caldă pentru a conține apă lichidă. Dacă o planetă are o orbită suficient de apropiată de steaua sa ultra rece, o putem detecta văzând o schimbare foarte subtilă a culorii spectrului sau a luminii stelei, deoarece este trasă de o planetă care orbitează."
Un puzzle planetar
Pe baza modelării și analizei, echipa de cercetători crede că planeta are un nucleu greu care ar necesita mai mult material solid pentru a fi fost în discul de formare a planetei decât cel care a fost probabil prezent în jurul stelei, potrivit coautorului studiului Megan Delamer, un student absolvent de astronomie la Penn State.
Cercetătorii estimează că cantitatea de praf din disc ar trebui să fie de cel puțin 10 ori mai mare decât cea care se găsește de obicei în discurile din jurul stelelor cu masă mică.
"Teoriile noastre actuale de formare a planetelor au probleme în a explica ceea ce vedem", a declarat Delamer într-un comunicat. "Pe baza lucrărilor actuale de studiu cu HPF și alte instrumente, un obiect ca cel pe care l-am descoperit este probabil extrem de rar, așa că detectarea lui a fost foarte interesantă".
Au fost găsite câteva planete masive care orbitează în jurul stelelor de masă mică, cum ar fi planeta GJ 3512 b descoperită în 2019, dar perioadele lor orbitale sunt mult mai lungi, iar planetele nu orbitează stelele lor la fel de aproape.
"Ceea ce am descoperit noi oferă un caz de testare extremă pentru toate teoriile existente privind formarea planetelor", a declarat Mahadevan. "Acesta este exact lucrul pentru care am construit HPF, pentru a descoperi modul în care cele mai comune stele din galaxia noastră formează planete - și pentru a găsi acele planete".
Lesen Sie auch:
Sursa: edition.cnn.com