Päikeseväliste planeetide avastamine on viimastel aastatel kindlasti soojenenud. Koos Kepler 2009. aasta missiooni käigus on avastatud mitu tuhat eksoplaneedi kandidaati ja kinnitatud on üle 2500 inimese. Paljudel juhtudel on need planeedid olnud gaasihiiglased, kes tiirlevad nende vastavate tähtede lähedal (aka. “Kuumad Jupiterid”), mis on seganud mõned üldlevinud arusaamad sellest, kuidas ja kus planeedid tekivad.
Lisaks nendele massiivsetele planeetidele avastasid astronoomid ka hulga erinevaid planeete, mis ulatuvad massiivsetest maapealsetest planeetidest („Supermaad”) kuni Neptuuni suurusega hiiglasteni. Värskes uuringus avastasid rahvusvahelise meeskonna astronoomid kolm uut eksoplaneeti, mis tiirlevad ümber kolme erineva tähe. Need planeedid on huvitav leidpartii, mis koosneb kahest “kuumast laupäevast” ja ühest Super-Neptuunist.
See uuring pealkirjaga “WASP-151b, WASP-153b, WASP-156b: avastused hiiglaslikust planeedirändest ja Neptuuni kõrbe ülemisest piirist” ilmus hiljuti teadusajakirjas Astronoomia ja astrofüüsikas. Juhib Olivier. Portugali astrofüüsika ja kosmoseteaduse instituudi teadur D. S. Demangeon kasutas meeskond SuperWASP eksoplaneedi jahipidamise uuringu andmeid, et tuvastada kolme uue gaasihiiglase märke.
Planeetide ülilainurkotsing (SuperWASP) on rahvusvaheline konsortsium, mis kasutab lainurkransiidifotomeetriat öötaeva jälgimiseks transiidisündmuste jaoks. Programm tugineb kahel mandril asuvatele robotivaatluskeskustele - SuperWASP-North, mis asub Kanaari saarel Roque de los Muchachose observatooriumis; ja SuperWASP South Lõuna-Aafrika astronoomilises observatooriumis Lõuna-Aafrikas Sutherlandi lähedal.
SuperWASP-i uuringuandmete põhjal suutsid dr Demangeon ja tema kolleegid tuvastada kolme kaugelt pärit tähe - WASP-151, WASP-153 ja WASP-156 - kolme signaali. Seejärel järgnesid spektroskoopilised vaatlused, kasutades Haute-Provence'i observatooriumi Prantsusmaal ja Tšiili La Silla observatooriumi, mis võimaldas meeskonnal kinnitada nende planeetide olemust.
Selle põhjal otsustasid nad, et WASP-151b ja WASP-153b on kaks "kuuma laupäeva", mis tähendab, et nad on madala tihedusega gaasihiiglased, kellel on lähedased orbiidid. Nad tiirlevad ümber oma vastavate päikeste, mis on mõlemad varased G-tüüpi tähed (aka. Kollased kääbused, nagu meie Päike), nende orbitaalperiood on 4,53 ja 3,33 päeva. WASP-156b on vahepeal super Neptuun, mis tiirleb K-tüüpi (oranž kääbus) tähe ümber. Nagu nad oma uuringus märkisid:
„WASP-151b ja WASP-153b on suhteliselt sarnased. Nende massid 0,31 ja 0,39 M Jup ning poolsuunalised teljed vastavalt 0,056 AU ja 0,048 AU näitavad kahte Saturni suuruse objekti V varajaste G-tüüpi tähtede ümber, mille suurus on ~ 12,8. WASP-156b raadius 0,51R Jup soovitab super Neptuuni ja teeb sellest väikseima planeedi, mida WASP kunagi on tuvastanud. Selle mass 0,128 M Jup on ka WASP-i poolt WASP-139b ja WASP-107b järel 3. tuvastatud kergeim. Huvitav on ka asjaolu, et WASP-156 on särav (magV = 11,6) K-tüüpi täht. ”
Need planeedid kujutavad endast olulisi võimalusi eksoplaneetide uurimiseks. Nagu nad näitavad, asuvad need kolm planeeti ka Neptuni kõrbe ülemise piiri lähedal (WASP-151b ja WASP-153b) või allpool (WASP-156b). " See viitab piirile, mida astronoomid on täheldanud tähtede ümber, kus Neptuuni suurusega planeete pole tõenäoliselt leitud.
Põhimõtteliselt on kõigist seni avastatud lühikese perioodi (vähem kui 10 päeva) eksoplaneetidest enamus kuulunud kategooriasse “Super-Maa” või “Super-Jupiter”. See Neptuuni-sarnaste planeetide defitsiit on omistatud erinevatele mehhanismidele, kui tegemist on kuumade Jupiterite ja lühiajaliste super-Maade kujunemise ja evolutsiooniga, samuti on see tingitud tähe ultraviolettkiirgusest põhjustatud gaasiümbrise tühjenemisest. .
Siiani on avastatud vaid üheksa “super-Neptuuni”; nii et see viimane avastus (kelle omadused on hästi teada) peaks pakkuma palju võimalusi uurimiseks. Või nagu dr Demangeon ja tema kolleegid uuringus selgitavad:
„WASP-156b, mis on üks väheseid hästi iseloomustatud Super-Neptuune, aitab piirata Neptuuni suurusega planeetide teket ning üleminekut gaasi- ja jäähiiglaste vahel. Nende kolme tähe vanuseprognoosid kinnitavad mõnede tähtede kalduvust saada günkrooloogilisi vanuseid oluliselt madalamaks kui nende isokroonseid vanuseid. ”
Meeskond pakkus oma leidude põhjal ka mõned võimalikud seletused Neptuuni kõrbe olemasolu kohta. Alustuseks pakkusid nad välja, et vastutustundlik võib olla suure ekstsentrilisusega ränne, kus Neptuuni suurused jäähiiglased moodustuvad tähesüsteemi välistesse jõududesse ja rändavad aja jooksul sissepoole. Samuti näitavad nad, et nende avastus pakub veenvaid tõendeid selle kohta, et ultraviolettkiirgus ja gaasiümbrise kahanemine võivad olla mõistatuse võtmeelemendiks.
Kuid loomulikult väidavad dr Demangeon ja tema kolleegid, et nende hüpoteesi kinnitamiseks on vaja täiendavaid uuringuid ja et niinimetatud Neptuuni kõrbe piiride õigeks piiramiseks on vaja täiendavaid uuringuid. Nad osutavad ka sellele, et tulevased missioonid, nagu NASA läbiv eksoplaneedi uuringu satelliit ja ESA missioon PLA-võrgutähtede transiit ja võnkumiste täht (PLATO), on nende jõupingutuste jaoks üliolulised.
"Ilmselt on vaja põhjalikumat analüüsi, et uurida selle hüpoteesi kõiki võimalikke tagajärgi," lõpetavad nad. "Selline analüüs jääb käesoleva töö ulatusest välja, kuid arvame, et see hüpotees on uurimist väärt. Selles kontekstis oleks eriti huvitav otsida pikaajalisi kaaslasi, kes võivad TESS-i või Platoni abil põhjustada suure ekstsentrilisuse rännet, või sõltumatut vanuseprognoosi asterosiesmoloogia abil. ”
Viimastel aastakümnetel tehtud arvukate eksoplaneetide avastuste arv on võimaldanud astronoomidel katsetada ja vaadata üle üldtunnustatud teooriad planeedisüsteemide kujunemise ja arengu kohta. Need samad avastused on aidanud ka meil paremini mõista, kuidas meie enda päikesesüsteem loodi. Lõpuks võimaldab võimalus uurida mitmesuguseid planeedisüsteeme, mis on nende ajaloo erinevad etapid, meil luua omamoodi ajakava kosmilise evolutsiooni jaoks.
