Dünya’dan iki kat daha büyük bir gaz devi ötegezegen keşfedildi: ScienceAlert

Yeni tartılan bir ötegezegen gökbilimcileri şaşırttı.

Bilim adamları, HD-114082b adlı çok küçük, Jüpiter büyüklüğünde bir ötegezegenin ölçümlerini aldıktan sonra, özelliklerinin iki popüler gaz devi gezegen oluşumu modelinden hiçbiriyle tam olarak eşleşmediğini keşfettiler.

Basitçe söylemek gerekirse, yaşına göre çok ağır.

“Şu anda kabul edilen modellerle karşılaştırıldığında, HD-114082b sadece 15 milyon yaşındaki genç bir gaz devi için iki ila üç kat daha yoğun” dedi. astrofizikçi Olga Zakhazy’yi açıklıyor Almanya’daki Max Planck Astronomi Enstitüsü’nden.

Yaklaşık 300 ışıkyılı uzaklıkta HD-114082 adlı bir yıldızın yörüngesinde dönen ötegezegen, yoğun bir veri toplama kampanyasının konusu oldu. Sadece 15 milyon yaşında olan HD-114082b, şimdiye kadar keşfedilen en genç ötegezegenlerden biridir ve özelliklerini anlamak, gezegenlerin nasıl oluştuğuna dair ipuçları sağlayabilir – bu süreç tam olarak anlaşılamamıştır.

Bir dış gezegeni, ev sahibi yıldızı üzerindeki etkisine dayalı olarak kapsamlı bir şekilde karakterize etmek için iki tür veriye ihtiyaç vardır. Geçiş verileri, bir yıldızın ışığının, yörüngedeki bir ötegezegen önünden geçtiğinde nasıl azaldığının bir kaydıdır. Yıldızın ne kadar parlak olduğunu bilirsek, bu zayıf karartma bir ötegezegenin boyutunu ortaya çıkarabilir.

Öte yandan, radyal hız verileri, dış gezegenlerin yerçekimine tepki olarak yıldızın yerinde ne kadar sallandığının bir kaydıdır. Yıldızın kütlesini bilirsek, yalpalama genliği bize ötegezegenin kütlesini verebilir.

Araştırmacılar yaklaşık dört yıldır HD-114082’nin radyal hız gözlemlerini topluyorlar. Araştırmacılar, toplanan geçiş ve radyal hız verilerini kullanarak HD-114082b’nin benzer bir yarıçapa sahip olduğunu belirledi. Jüpiter – Ama Jüpiter’in kütlesi 8 kat daha büyük. Bu, ötegezegenin yoğunluğunun Dünya’nın neredeyse iki katı ve Jüpiter’in yaklaşık 10 katı olduğu anlamına gelir.

Bu küçük ötegezegenin boyutu ve kütlesi, onun çok büyük, kayalık bir gezegen olma ihtimalinin düşük olduğu anlamına geliyor; çevresindeki üst sınırlar 3 dünyanın yarıçapı Ve 25 kara kütlesi.

Kayalık ötegezegenlerde de çok küçük bir yoğunluk aralığı vardır. Bu aralığın üzerinde vücut daha yoğun hale gelirVe gezegenin yerçekimi önemli bir hidrojen ve helyum atmosferini tutmaya başlar.

HD-114082b, bu parametreleri önemli ölçüde aşıyor, bu da onun bir gaz devi olduğu anlamına geliyor. Ancak astronomlar bunun nasıl olduğunu bilmiyorlar.

“Dev gezegenlerin iki olası şekilde oluşabileceğini düşünüyoruz.” astronom Ralph Lönnhardt diyor mpia. “Her ikisi de genç, merkezi bir yıldızın etrafına dağılmış protogezegensel bir gaz ve toz diski içinde meydana gelir.”

Her iki yöntem de “soğuk başlatma” veya “sıcak başlatma” olarak adlandırılır. Soğuk başlangıçta, ötegezegenin, yıldızın etrafında dönen diskteki enkazdan çakıl üstüne çakıl oluşturduğu düşünülüyor.

Parçalar önce elektrostatik olarak, sonra yerçekimi ile birbirini çeker. Kütlesi ne kadar fazlaysa, evrendeki en hafif iki element olan hidrojen ve helyumun kontrolden çıkarak birikmesini tetikleyecek ve kayalık bir çekirdeğin etrafında devasa bir gaz zarfı oluşturacak kadar büyük hale gelinceye kadar o kadar hızlı büyür.

Gazların gezegenin çekirdeğine doğru düştükçe ısı kaybettiği ve atmosferi oluşturduğu göz önüne alındığında, nispeten soğuk bir seçenek olarak görülüyor.

Sıcak bir başlangıç ​​aynı zamanda disk dengesizliği olarak da bilinir ve diskte dönen bir dengesizlik bölgesinin yerçekimi ile doğrudan kendi üzerine çöktüğü zaman meydana geldiği düşünülmektedir. Ortaya çıkan nesne, gazlar ısılarının daha fazlasını tuttuklarından, kayalık çekirdeği olmayan, tamamen oluşturulmuş bir ötegezegendir.

Soğuk başlangıç ​​veya sıcak başlangıç ​​yaşayan ötegezegenler farklı oranlarda soğumalıdır, bu da gözlemleyebilmemiz gereken farklı özelliklere neden olur.

Araştırmacılar, HD-114082b’nin özelliklerinin sıcak başlatma modeline uymadığını söylüyor. Boyutları ve kütleleri birincil birikimle daha tutarlıdır. Ama o zaman bile, boyutuna göre hala oldukça büyük. Ya alışılmadık bir çekirdek içeriyor ya da başka bir şey oluyor.

“Sıcak bir başlangıç ​​yapma fikrinden vazgeçmek için henüz çok erken” Lönnhardt diyor. “Söyleyebileceğimiz tek şey, dev gezegenlerin oluşumunu hala çok iyi anlamadığımız.”

Dış gezegenler, 30 milyon yaşından daha genç olduğunu bildiğimiz ve astronomların yarıçap ve kütle ölçümleri elde ettiği üç gezegenden biridir. Şimdiye kadar, üçü de disk istikrarsızlık modeliyle uyumsuz görünüyor.

Üç, açıkça çok küçük bir örneklem boyutudur, ancak üçe üç, birincil birikimin muhtemelen ikisi arasında daha yaygın olduğunu gösterir.

“Bu eğilimi doğrulamak için daha fazla gezegene ihtiyaç duyulsa da, teorisyenlerin hesaplamalarını yeniden değerlendirmeye başlamaları gerektiğine inanıyoruz.” Zakhozai diyor.

“Gözlemsel sonuçlarımızın gezegen oluşumu teorisini nasıl beslediği heyecan verici. Bu sonuçlar, bu dev gezegenlerin nasıl büyüdüğüne dair bilgimizi geliştirmeye yardımcı oluyor ve bize anlayışımızdaki boşlukların nerede olduğunu gösteriyor.”

Araştırma yayınlandı Astronomi ve astrofizik.