Ehkki meie päikesesüsteem sisaldab ainult “tavalist maad”, ennustavad astronoomid, et teised süsteemid võivad sisaldada “supermaad”; kivised planeedid, mille mass on meie planeedi mitu korda suurem. Kuna punastel kääbustähtedel on vähem massi, ei saa nad riputada kergema gaasi külge, mis läheb gaasihiiglaste peale. Ülejäänud raskematel elementidel on aega moodustada väga massiivsed maapealsed planeedid.
Uus seletus “super-Maa” moodustamiseks viitab sellele, et neid leitakse tõenäolisemalt orbiidil punaste kääbustähtede - kõige arvukama tähetüübi - ümber kui selliste hiiglaslike planeetide nagu Jupiter ja Saturn. Carnegie Instituudi maapealse magnetismi osakonna dr Alan Bossi teooria kirjeldab mehhanismi, mille abil läheduses asuva massiivse tähe ultraviolettkiirgus eemaldab planeedi gaasilise ümbrise, paljastades super-Maa. Teos, mis avaldati 10. juunil 2006 ajakirjas Astrophysical Journal (Letters), selgitab hiljutisi ekstrasolaarsete planeedi avastusi mikrolülitamise meetodil.
Super-Maade massid ulatuvad Maa ja Neptuuni masside vahel, kuid nende koostised on tundmatud. "Päikesele lähimast 300 tähest on vähemalt 230 punased kääbustähed, massidega alla poole meie Päikesest," räägib Boss. "Kuna läheduses olevad tähed on kõige lihtsamad kohad, kus otsida teisi Maa-taolisi planeete, on oluline proovida ennustada, mis tüüpi planeedisüsteemidel need võivad olla, ja see tähendab, et tuleb proovida aru saada, kuidas nende planeedid võivad moodustuda."
Hiljuti esitati tõendeid võib-olla madalaima massiga planeedi kohta, mis on seni leitud orbiidil peamise järjestustähe, näiteks Päikese ümber. Selle leidis rahvusvaheline astronoomide konsortsium mikrolennuürituse kaudu, kus esiplaanil olev täht võimendab palju kaugemal asuvast valgust, painutades taustatähe valgust meie suunas - efekti ennustas Einstein. Lisaks sellele täheldasid nad ka sekundaarset heledust, mis on kooskõlas umbes 5,5-massilise Maa-planeedi esinemisega, mis tiirleb esiplaanil tähe kaugusel meie Päikesesüsteemis asteroidi vööga sarnasest kaugusest. Ehkki esiplaani tähe identiteet pole teada, on see suure tõenäosusega punane kääbus (M kääbus) täht. Hiljem esitati tõendid selle kohta, et 13-Maa massiga planeedil toimus mikrolülitamine teise punase kääbuse ümber.
Mikrolennunduse tuvastamise meeskonnad tõlgendasid oma avastusi tõendusmaterjalina selle kohta, et super-Maad võivad punaste kääbustähtede ümber moodustuda sama protsess, mis viis Maa ja teiste maapealsete planeetide moodustumiseni meie Päikesesüsteemis, nimelt järk-järgult suuremate tahkete kehade kokkupõrgete vahel. See protsess on aga nii aeglane, et tõenäoliselt ei põhjusta see punaste kääbuste ümber gaasihiirete planeetide teket, sest ketasgaas kaob tõenäoliselt enne, kui tahked kehad võivad kasvada piisavalt suureks, et gaase koguda. Kuid mikrolennundusega meeskonnad olid varem leidnud tõendeid kahe teise gaasi hiiglasliku planeedi kohta, mille mass oli sarnane Jupiteriga kahe teise punase kääbustähe ümber. Arvestades, et mikrolülitamise teel on tuvastatud võrdsed arvud nii hiiglaslikke kui ka Maakera ümbritsevaid planeete, kuid neid on lihtsamini tuvastada, väitsid nad, et hiiglaslikke planeete peab olema palju vähem kui supermaad.
Boss mõtiskles nende avastuste üle Houstonis asuvas hotelli fuajees istudes, kui talle ilmnes nelja mikrolennuga planeedi uus seletus. Ta oli varem näidanud, et punased kääbustähed moodustavad ketta ebastabiilsusmehhanismi abil tõenäoliselt kiiresti gaasi hiiglaslikke protoplaneete, mille abil gaasiline ketas moodustab spiraalvarred ja isegravitatiivsed protoplaneedid, mis igasuguste häirete puudumisel muutuvad Jupiteriteks. Enamik tähti moodustub aga piirkondades, kus lõpuks moodustuvad massilised O-tähed. Sellised tähed kiirgavad tohutul hulgal ultraviolettkiirgust (UV), mis eemaldab noorte tähtede ümber kettagaasi, eksponeerides nende väliseid protoplaneete UV-kiirgusele ja eemaldades nende gaasilised ümbrised. 2002. aastal pakkusid Boss ja tema Carnegie kolleegid George Wetherill ja Nader Haghighipour (nüüd Hawaii ülikoolis) välja selle seletuse Uraani ja Neptuuni moodustamiseks, mille massid sarnanevad super-Maade massidega.
"Mulle hakkas koitma, et kuna UV-kiirguse eemaldamine sõltub kesktähe massist, peaksid supermaastikud leiduma punase kääbuse ümber palju väiksematel orbiitidel kui Päikese ümber," räägib Boss. "See idee ennustab loomulikult, et massiivsete tähtede lähedale moodustuvad punased kääbused viivad super-Maakeradeni, kes tiirlevad kaugemal, kui superlennukid on mikrolennu abil leitud." Massiivsete tähtede puudumisel moodustuvad punased kääbused ei kannata ultraviolettkiirgust ja seetõttu moodustuvad supermaade asemel neist kaugustest gaasihiiglased planeedid. Sellised tähed on vähemuses, nii et punaste kääbuste ümber peaksid asteroidide vahemaa tagant ja kaugemalgi olema orbiidid. See ennustus vastab senistele mikrolülituse tuvastamistele.
Jääb üle vaadata, kas Bossi teoreetilisi ennustusi kontrollitakse käimasolevate mikrolennu otsingute ning NASA ja Euroopa Kosmoseagentuuri kavandatavate kosmosepõhiste planeetituvastusmissioonide abil. Ülimaastike koostise määramine on suur väljakutse, millel on oluline mõju nende asustatavusele.
Algne allikas: Carnegie pressiteade
