Seal on teatud tüüpi eksoplaneet, mida astronoomid nimetavad mõnikord puuvillakommiplaneetideks või superpuhveteks. Nad on salapärased, sest nende massid ei sobi kokku nende eriti suurte raadiustega. Need kaks omadust viitavad äärmiselt madala tihedusega planeedile.
Meie päikesesüsteemis pole midagi sellist, nagu oleks neid kauges päikesesüsteemis leida. Nüüd võis paar astronoomi sellest aru saada.
Astronoomid on Anthony Piro Carnegie ülikoolist ja Shreyas Vissapragada Caltechis. Nende paber kannab pealkirja “Uurides, kas ülimaffinaid saab seletada viigerpoplentidena”. See on avaldatud ajakirjas The Astronomical Journal.
"Me hakkasime mõtlema, mis siis saab, kui need planeedid pole üldse õhulised nagu puuvillased kommid," ütles Piro pressiteates. "Mis siis, kui ülipuhvid tunduvad nii suured, kuna need on tegelikult rõngastega ümbritsetud?"
Planeedikütid on leidnud üle 4000 kinnitatud eksoplaneedi. Hoolika vaatlusega saavad astronoomid piirata eksoplaneedi omadusi, nagu tihedus, mass, suurus ja isegi siis, kui nad asuvad oma tähe asustatavas tsoonis. Kuid pole mingit tõelist viisi kindlaks teha, kas nendel kaugetel objektidel on rõngad.
Oleks üllatav, kui ükski seda ei teeks. Kõigil meie Päikesesüsteemi gaasihiiglastel ja jäähiiglastel on rõngad, ehkki ainult Saturni omad on kergesti eristatavad.
Suurem osa eksoplaneetidest avastatakse transiidimeetodil. See hõlmab planeedi hoolikat jälgimist, kui see kulgeb tema hosttähe ja meie vahel. Tuginedes planeedi transiidi põhjustatud tähevalguse väikesele sukeldumisele, saavad astronoomid planeedi tuvastada. See määrab ka, kuidas nad määravad planeedi muud omadused ning jälgib, kuidas täht väriseb vastuseks planeedi liikumisele.
Kuid transiidimeetod ei saa astronoomidele öelda, kui planeedil on rõngad. Mõttekatses mõtlesid astronoomid, millised näeksid Saturni taolised planeedid kaugele vaatlejale.
"Me hakkasime mõtlema, kas te vaataksite meile kaugest maailmast tagasi, kas tunneksite Saturni rõngastatud planeedina või näiks see võõra astronoomi jaoks puhvis planeet?" Küsis Vissapragada.
Oma artiklis väidavad teadlased, et "kasulikuks näiteks on Saturni näide: kui hooajaline näitaja mõõdaks Saturni suurust transiidil ilma rõngaid arvestamata, alahindaksid nad selle tegelikku tihedust umbes kahekordselt."
Nad tuginesid sellele mõttekatsele tegeliku eksperimendi või simulatsiooni abil. Teadlased jäljendasid Päikese ees kulgevat rõngastatud planeeti ja kuidas see kaugele astronoomile võimsate vaatlusinstrumentidega näeks. Samuti uurisid nad rõngaste materjaliliike, mis vaatlusi mõjutaksid.
Tulemused olid erinevad. Nende töö järgi võivad rõngad seletada mõnda puhvisplaneet, kuid mitte kõiki neid. Oma paberis öeldakse: "Leiame, et see seletus töötab mõnede ülitäpsude puhul, kuid teiste jaoks on sellel raskusi." Osa nende tulemuste selgitusest sisaldab puhvisplaneetide funktsionaalseid spektreid.
Oma artiklis väidavad autorid, et „Siin kaalume, kas neil <pahvriplaneeditel> võivad olla suured järeldatavad raadiused, kuna need on tegelikult rõngastatud. See seletaks loomulikult seda, miks superpuhvid on seni näidanud vaid funktsioonita transiidspektrit. " Tavaliselt on eksoplaneedil spektrid, kuid rõngastega seda pole.
Autorid jätkavad: „Leiame, et see hüpotees võib mõnel juhul toimida, kuid mitte kõigil juhtudel. Superpuffide vahetus läheduses nende vanematele tähtedele on vaja pigem kivise kui jäise kompositsiooniga rõngaid. ” See omakorda piirab rõngaste raadiusi.
Ja raadiuste piirmäär tähendab, et rõngad võiksid seletada mõnda puhvisplaneet, kuid mitte kõiki neid. Paberi kohaselt muudab see Kepleri 51b, 51c, 51d ja 79d suurte suuruste seletamise keerukaks, kui rõngad ei koosne poorsest materjalist. Kolm Kepler 51 planeeti on kõik puhvet planeedid ja nad on kolm madalaima teadaoleva tihedusega. Tegelikult, kuigi nad on kõik Jupiteri suurused planeedid, on nende massid vaid paar korda suuremad kui Maa oma.
Pressiteates selgitas kaasautor Piro seda nii: “Need planeedid kipuvad tiirlema oma hosttähtede vahetus läheduses, mis tähendab, et rõngad peaksid olema pigem kivised kui jäised. Kuid kivise rõnga raadiused võivad olla ainult nii suured, kui just kivim pole väga poorne, nii et mitte iga superpuff ei sobiks nendele piirangutele. ”
Kivist rõngast moodustav materjal võib olla ainult nii tihe ja koosneb ainult teatud suurusega rõngastest. Kui see on liiga tihe ja planeedist liiga kaugel, ühendatakse see satelliitideks.
Teadlaste paar väidab, et vähemalt kolme täheldatud puhvisplaneet on rõngastega tõenäoliselt seletatav: Kepleri 87c ja 177c ning HIP 41378f. Kepler 87c on sama suur kui Neptuun, kuid see on vaid umbes 6,4 korda massiivsem kui Maa. Kahel teisel nende nimekirjas on sarnane erinevus suuruse ja massi vahel.
Kahjuks, nagu paljudes astronoomiaküsimustes, pole meil ka vaatlusjõudu, et teada saada, kas see uurimistöö on täpne. Maapealsed vaatlused on eredate sihtmärkide jaoks lähedale jõudnud, kuid teadaolevate puhvisplaneetide hosttähed on liiga hämarad. (Ainus erand on HIP 41278 f, mis kuulutati uueks paisuplaneediks, kui autorite paar seda artiklit valmis sai.) Nagu ka muud astronoomiaküsimused, peame ootama ka James Webbi kosmoseteleskoobi valgust. küsimus. Ükski praegune vaatlusrajatis ei suuda eksoplaneetide ümber rõngaid tuvastada.
Kui mõnel neist eksoplaneetidest kinnitatakse rõngaste olemasolu, on see oluline areng. Annan astronoomidele palju parema ülevaate planeedisüsteemide moodustumisest ja nende arengust.
Veel:
- Pressiteade: Mis siis, kui salapärased puuvillase kommiplaneedid on tegelikult spordirõngad?
- Uurimistöö: uurimine, kas ülipuffreid saab seletada viigerpoplentidena
- Ajakiri Kosmos: kas Tabby tähe ümber asuv “Tulnukas megastruktuur” on tegelikult rõngastatud gaasigigant?
