Ανακαλύφθηκε μια «Mega-Γη» που αψηφά τους νόμους του Διαστήματος
Οι αστρονόμοι εντόπισαν πρόσφατα έναν εξαιρετικά μαζικό και πυκνό εξωπλανήτη, μια ανακάλυψη που αμφισβητεί σοβαρά τις συμβατικές θεωρίες για τον σχηματισμό των βραχωδών κόσμων στο Διάστημα.
Ονομάζεται GJ 523b και έχει διάμετρο περίπου 2,5 φορές μεγαλύτερη από εκείνη της Γης, ενώ συγκεντρώνει σε έναν σχετικά συμπαγή όγκο μάζα 23 φορές μεγαλύτερη από τη δική μας.
Κόσμοι αυτού του μεγέθους και της συγκεκριμένης πυκνότητας αποκαλούνται ανεπίσημα «mega-Earths» (μεγα-Γαίες), ένας όρος που περιγράφει ασυνήθιστα μεγάλης μάζας πλανήτες, οι οποίοι αποτελούνται κυρίως από βραχώδες υλικό.
Η υψηλή πυκνότητα του GJ 523b υποδηλώνει ότι διαθέτει σχετικά λεπτή ατμόσφαιρα, παρότι το μέγεθός του κανονικά θα έκανε τους επιστήμονες να υποθέσουν ότι περιβάλλεται από ένα σημαντικό αέριο περίβλημα, σύμφωνα με αναφορά του Πανεπιστημίου του Ουισκόνσιν-Μάντισον.
Η ανακάλυψη αποτελεί ένα συναρπαστικό αίνιγμα για τη σύγχρονη αστροφυσική και αναγκάζει τους ειδικούς να επανεξετάσουν τους μηχανισμούς που καθορίζουν τη γέννηση τόσο μεγάλων ουράνιων σωμάτων.
Τα μοναδικά χαρακτηριστικά της νέας «mega-Earth»
«Αυτό δεν είναι καθόλου αυτό που περιμέναμε», δήλωσε ο Max Kroft, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης.
«Πυκνοί πλανήτες όπως αυτός δεν είναι ασυνήθιστοι, αλλά συνήθως είναι μικροί, βραχώδεις πλανήτες, παρόμοιοι με τη Γη ή τον Ερμή. Αυτός ο πλανήτης είναι 2,5 φορές μεγαλύτερος από τη Γη».
Ο GJ 523b εντοπίστηκε αρχικά ως υποψήφιος εξωπλανήτης από το Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) της NASA, ένα διαστημικό τηλεσκόπιο που αναζητά περιοδικές μειώσεις στη φωτεινότητα των άστρων, οι οποίες προκαλούνται όταν ένας πλανήτης περνά μπροστά από το άστρο του.
Στη συνέχεια, οι ερευνητές πραγματοποίησαν επίγειες παρατηρήσεις χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο WIYN των 3,5 μέτρων στο Εθνικό Αστεροσκοπείο Kitt Peak στην Αριζόνα. Με τη βοήθεια φασματογράφου μέτρησαν τη βαρυτική επίδραση που ασκεί ο πλανήτης στο άστρο του.
Συνδυάζοντας τα δεδομένα, η ερευνητική ομάδα υπολόγισε ότι ο GJ 523b έχει:
- 23,5 φορές τη μάζα της Γης
- 2,55 φορές την ακτίνα της Γης
- εξαιρετικά υψηλή πυκνότητα
- περίοδο περιφοράς γύρω από το άστρο του μόλις 17,75 ημέρες
Το πλανητικό σύστημα είναι επίσης σχετικά νεαρό, με εκτιμώμενη ηλικία περίπου 170 εκατομμυρίων ετών.
Ένα μυστήριο για τα μοντέλα σχηματισμού πλανητών
Ο συνδυασμός μεγέθους, μάζας και νεαρής ηλικίας του GJ 523b αποτελεί πραγματικό αίνιγμα για την επιστήμη.
Οι πλανήτες σχηματίζονται αρχικά δημιουργώντας πυρήνες από πετρώματα και μέταλλα. Αυτοί μπορούν στη συνέχεια να προσελκύσουν υδρογόνο και ήλιο από τον δίσκο αερίου και σκόνης που περιβάλλει ένα νεαρό άστρο.
Στο Ηλιακό μας Σύστημα, οι γιγάντιοι πλανήτες, όπως ο Δίας και ο Κρόνος, θεωρείται ότι άρχισαν να συσσωρεύουν γρήγορα τεράστια αέρια περιβλήματα όταν οι αναπτυσσόμενοι πυρήνες τους έφτασαν σε μάζα περίπου 20 φορές μεγαλύτερη από τη Γη.
Ο GJ 523b έχει ήδη μάζα περίπου 23 φορές μεγαλύτερη από τη Γη, ξεπερνώντας σημαντικά αυτό το όριο.
Ωστόσο, αντί να εξελιχθεί σε έναν πλανήτη πλούσιο σε αέρια, η εξαιρετικά υψηλή πυκνότητά του δείχνει ότι διαθέτει ελάχιστο αέριο και παραμένει κυρίως βραχώδης.
Έτσι προκύπτει το μεγάλο ερώτημα: γιατί ακολούθησε μια τόσο διαφορετική εξελικτική πορεία;
«Το ερώτημα είναι: γιατί δεν έγινε αυτός ο πλανήτης, αν έχει μάζα 20 φορές μεγαλύτερη από τη Γη, ένας πλανήτης πλούσιος σε αέρια;» ανέφερε ο Kroft.
Πιθανές εξηγήσεις
Μία πιθανή εξήγηση είναι ότι ο GJ 523b σχηματίστηκε αρχικά με μια παχιά ατμόσφαιρα, η οποία στη συνέχεια απομακρύνθηκε βίαια και χάθηκε στο Διάστημα.
Μια άλλη υπόθεση είναι ότι δημιουργήθηκε από μια κολοσσιαία σύγκρουση δύο πλανητών. Μια τέτοια σύγκρουση θα μπορούσε να οδηγήσει στη δημιουργία ενός μεγαλύτερου, βραχώδους κόσμου, απομακρύνοντας ταυτόχρονα μεγάλο μέρος των αέριων περιβλημάτων των δύο αρχικών πλανητών.
Οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν τον όρο «mega-Earth» εδώ και περισσότερο από μία δεκαετία για να περιγράψουν εξαιρετικά μεγάλους και μαζικούς βραχώδεις κόσμους, αν και ο όρος δεν αποτελεί επίσημα καθιερωμένη κατηγορία εξωπλανητών.
Η ανακάλυψη περισσότερων πλανητών όπως ο GJ 523b θα μπορούσε να δείξει αν αυτοί οι ασυνήθιστοι κόσμοι αποτελούν σπάνιες εξαιρέσεις ή αν ανήκουν σε έναν μεγαλύτερο και μέχρι σήμερα άγνωστο πληθυσμό πλανητών.
«Είναι δύσκολο να εξαγάγουμε γενικά συμπεράσματα για τον σχηματισμό των πλανητών από ένα δείγμα ενός πλανήτη», εξήγησε ο Kroft. «Δεν πρόκειται να βρούμε 10.000 από αυτούς τους υπέρπυκνους πλανήτες, αλλά αν βρούμε 20 ή 30, ίσως αρχίσουν να εμφανίζονται ορισμένες τάσεις».
Τα ευρήματα έχουν υποβληθεί στο The Astronomical Journal και είναι αυτή τη στιγμή διαθέσιμα στον διακομιστή προδημοσιεύσεων arXiv. Η μελέτη δεν έχει ακόμη υποβληθεί σε αξιολόγηση από ανεξάρτητους επιστήμονες (peer review).
.jpg)
