Päikeseväliste planeetide uurimine on paljastanud fantastilisi ja põnevaid asju. Näiteks tuhandetest seni avastatud planeetidest on paljud olnud palju suuremad kui nende Päikese kolleegid. Näiteks on enamus nende tähtede lähedalt tiirlevaid gaasihiiglasi (teise nimega “kuumad jupiterid”) olnud massilt sarnased Jupiteri või Saturniga, kuid on olnud ka märkimisväärselt suuremad.
Pärast seda, kui astronoomid seitsme aasta eest esmakordselt piirasid päikeseenergiaga ekstra hiiglase suurust, on püsinud mõistatus, miks need planeedid on nii massiivsed. Tänu kahepoolsete planeetide hiljutisele avastamisele süsteemis K2-132 ja K2-97 - mille on teinud Hawaii ülikooli astronoomiainstituudi meeskond, kasutades Kepler missioon - teadlased usuvad, et jõuame vastusele lähemale.
Uuring, mis täpsustab avastust - “Seeing Double with K2: Taastainflatsiooni katsetamine kahe tähelepanuväärselt sarnase planeediga punaste hiiglaslike harude tähtede ümber ”- ilmus hiljuti Astrofüüsikaline ajakiri. Meeskonda juhtis Hawaii ülikooli kraadiõppur Samuel K. Grunblatt ning sinna kuulusid Caltechi Sydney astronoomia instituudi (SIfA) liikmed, Harvard-Smithsoniani astrofüüsika keskus (CfA), NASA Goddardi kosmoselennukeskus. , SETI Instituut ning mitmed ülikoolid ja teadusinstituudid.
Nende planeetide “kuuma” olemuse tõttu arvatakse, et nende ebatavalised suurused on seotud atmosfääri sisse ja välja voolava soojusega. Selle protsessi selgitamiseks on välja töötatud mitu teooriat, kuid nende testimiseks pole vahendeid olnud. Nagu Grunblatt selgitas, "kuna meil pole miljonite aastate jooksul näha, kuidas konkreetne planeedisüsteem areneb, on planeedi inflatsiooniteooriaid olnud keeruline tõestada või ümber lükata."
Selle lahendamiseks otsisid Grunblatt ja tema kolleegid NASA kogutud andmeid Kepler missioon (konkreetselt oma K2 missioon) üles otsima punaseid hiidtähti tiirlevaid “kuumaid Jupitereid”. Need on tähed, kes on eluea põhiosast väljunud ja sisenenud Punase hiiglasliku haru (RGB) faasi, mida iseloomustab tohutu laienemine ja pinnatemperatuuri langus.
Selle tagajärjel võivad punased hiiglased mööduda nende lähedalt tiirlevatest planeetidest, samal ajal kui kunagi kaugel asunud planeedid hakkavad tihedalt tiirlema. NASA Goddardi teaduse ja uurimise direktoraadi liikme Eric Lopezi poolt välja töötatud teooria kohaselt on kuum Jupiteri sõnul see, et orbiidil olevad punased hiiglased peaksid olema täispuhutud, kui nende planeedil täituv valitsev protsess on nende vastuvõtva tähe otsene energiatarbimine.
Siiani on nende otsingu tulemusel ilmnenud kaks planeeti - K2-132b ja K2-97 b -, mis olid orbitaalperioodide (9 päeva), raadiuste ja masside poolest peaaegu identsed. Nende vaatluste põhjal suutis meeskond täpselt arvutada mõlema planeedi raadiused ja teha kindlaks, et need on Jupiterist 30% suuremad. W.M. Hawaiil Maunakeas asuv Kecki observatoorium näitas ka, et planeedid olid vaid poole massiivsemad kui Jupiter.
Seejärel kasutas meeskond mudeleid planeetide ja nende tähtede evolutsiooni jälgimiseks aja jooksul, mis võimaldas neil välja arvutada, kui palju soojust planeedid nende tähtedest neelavad. Kuna see kuumus kandus nende välimistest kihtidest nende sügavatesse sisemustesse, suurenesid planeetide mõõtmed ja tihedus vähenes. Nende tulemused näitasid, et kuigi planeedid vajasid täispuhumiseks tõenäoliselt suurenenud kiirgust, oli nende saadav kogus arvatust väiksem.
Ehkki uuringu ulatus on piiratud, on Grunblatt ja tema meeskonna uuring kooskõlas teooriaga, mille kohaselt nende vastuvõtvate tähtede kuumus paisutab tohutuid gaasihiiglasi. Seda toetavad muud tõendid, mis vihjavad, et tähekiirgus on gaasigigant, et selle suurust ja tihedust dramaatiliselt muuta. See on kindlasti märkimisväärne, arvestades, et meie oma Päike väljub ühel päeval oma põhijärjestusest, millel on drastiline mõju meie planeedisüsteemile.
Sellisena aitab kaugete punaste hiiglaslike tähtede uurimine ja nende planeetide läbimine aidata astronoomidel ennustada, mida meie päikesesüsteem kogeb, ehkki mõne miljardi aasta pärast. Nagu Grunblatt selgitas IfA pressiteates:
„Uurida, kuidas tähtede evolutsioon mõjutab planeete, on uus piir, seda nii teistes päikesesüsteemides kui ka meie endi omades. Parema ettekujutusega, kuidas planeedid neile muutustele reageerivad, saame hakata välja selgitama, kuidas Päikese evolutsioon mõjutab atmosfääri, ookeane ja elu siin Maa peal. ”
Loodetavasti aitavad tulevased uuringud, mis on pühendatud gaasihiiglaste uurimisele punaste hiidtähtede ümber, aitama lahendada arutelu konkureerivate planeedi inflatsiooniteooriate vahel. Nende pingutuste eest pälvis Grunblatt ja tema meeskond hiljuti aja NASA Spitzeri kosmoseteleskoobiga, mida nad kavatsevad kasutada K2-132 ja K2-97 ning nende vastavate gaasigigaanide täiendavate vaatluste jaoks.
Punaste hiiglaslike tähtede ümber asuvate planeetide otsimine peaks eeldatavasti lähiaastatel intensiivistuma ka siis, kui ta võtab kasutusele NASA läbiva eksoplaneedi uuringu satelliidi (TESS) ja James Webbi kosmoseteleskoobi (JWST). Need missioonid käivitatakse vastavalt 2018. ja 2019. aastal, samal ajal kui K2 missioon kestab eeldatavasti veel vähemalt aasta.
