Extrasolárna planéta s hypotetickými (možnými, ale nepreukázanými) vodonosnými mesiacmi. Obrazový kredit: NASA / IPAC / R. Ublížiť. klikni na zväčšenie
V priebehu posledných desiatich rokov objavili astronómovia technikou lovu planét, ktorá meria malé zmeny rýchlosti hviezdy v porovnaní so Zemou, viac ako 130 extrasolárnych planét. Prvými takýmito planétami boli plynové giganty, hmotnosť Jupitera alebo väčšia. Po niekoľkých rokoch začali vedci detegovať planéty Saturnovej hmoty. A vlani v auguste oznámili objav hrsti planét z Neptúnovej hmoty. Mohli by to byť super-Zeme?
V nedávnom prednáške na sympóziu o extrasolárnych planétach vysvetlil astronóm Carlagie z Washingtonu Alan Boss možnosti.
Techniky lovu planét pomocou radiálnej rýchlosti nedávno posunuli našu schopnosť objavovania pod hranicu saturnovej hmotnosti na úroveň, ktorú by sme nazvali limitom obrovských ľadovcov.
Takže teraz dokážeme nájsť planéty v blízkosti ich hostiteľských hviezd s hmotnosťou porovnateľnou s hmotami Uránu a Neptúna (14 až 17-násobok hmotnosti Zeme).
Vo veľkej miere je to spôsobené tým, že Michel Mayor a jeho kolegovia majú v La Silla nový spektrometer, ktorý má nebývalé spektrálne rozlíšenie približne 1 meter za sekundu. A myslím si, že aj skupina Geoff Marcy a Paul Butler sú za tým dosť blízko.
Zaujímavá otázka však znie: Čo sú tieto veci? Sú to ľadoví obri, ktorí vytvorili niekoľko AU a migrovali dovnútra, alebo sú niečo iné? Bohužiaľ nevieme presne, aké sú ich masy. Ešte dôležitejšie je, že nevieme, aká je ich hustota. Mohli by to byť skaly s hmotnosťou 15 Zeme alebo by to mohli byť ľadové giganty s hmotnosťou 15 Zeme.
To, čo skutočne potrebujeme, je nechať ľudí ísť a objaviť ďalších približne 7. Zatiaľ máme 3. Ak by sme ich mali celkom 10, potom by sme mali dosť, aby aspoň jedna z nich mala previezť svoju hviezdu a potom by sme mohli získať predstavu o tom, aká je jej hustota.
Myslím si však, že existuje veľká šanca, že by to v skutočnosti mohla byť nová trieda planéty: super-Zem. Dôvod by som tvrdil, že aspoň v 2 zo systémov, v ktorých sa našli, sú tieto „horúce Neptúny“ sprevádzané väčšou planétou Jupiter s hmotnosťou s dlhšou obežnou dráhou.
Ak sú planéty s nízkou hmotnosťou ľadovými gigantmi, ktoré sa formovali ďaleko od ich hviezd, pokiaľ nemáte nejaký vysoko vynaliezaný scenár, nepredstavovali by ste si, že by skončili migráciou dovnútra okolo veľkých mužov. Tieto systémy vyzerajú skôr ako naša vlastná slnečná sústava, kde máte nízkohmotných chlapíkov vo vnútri plynových gigantov.
Planéty v systéme, akým je náš systém, pravdepodobne neprešli veľkou migráciou. Chcel by som teda tvrdiť, že títo chlapci sú možno objekty, ktoré sa vytvorili vo vnútri plynových gigantov a migrovali sa iba o niečo, čo nakoniec viedlo k odhaleniu pomocou krátkodobých spektroskopických prieskumov.
Na podporu tejto myšlienky existuje niekoľko teoretických prác od Carnegieho Georga Wetherilla z takmer 10 rokov, teraz, keď urobil niekoľko výpočtov procesu akumulácie skalnatých planét. Často zistil, že v masách toho, čo ste dostali, bolo dosť rozšírené, pretože hromadenie je veľmi stochastický proces. Za typické parametre, ktoré použil, by na konci asi 100 miliónov rokov získal nielen objekty s hmotnosťou 1 Zeme, ale aj objekty s hmotnosťou do 3 Zeme.
V tom čase predpokladal pre svoje výpočty pomerne nízku povrchovú hustotu pri 1 AU, kde sa tieto planéty formovali. Vzhľadom na to, čo vieme teraz, ak chcete byť schopní vyrobiť Jupiter v 5 AU pomocou modelu jadro-nahromadenie planétovej formácie, musíte vyrovnať hustotu v protoplanetárnom disku faktorom 7 alebo približne nad tým, čo Wetherill predpokladá sa.
To sa priamo prispôsobuje hmotnosti planét, ktoré by ste podľa očakávania našli. Ak by ste tieto výpočty vykonali znova, za predpokladu tejto vyššej počiatočnej hustoty by horná hranica hmotnosti vnútorných planét vychádzala z 3 hmotností Zeme, čo je to, čo dostal Wetherill, až do 21 hmotností Zeme. To je v rozsahu toho, čo odhadujeme pre tieto novoobjavené horúce objekty Neptúnovej hmoty.
Takže to, čo skutočne vidíme, je pravdepodobne nová trieda objektov, super-Zem, a nie ľadových gigantov.
Pôvodný zdroj: NASA Astrobiology
