Οι πλανήτες Ring Pops: Μια γλυκιά εξερεύνηση του διαστήματος

Πέρα από το ηλιακό μας σύστημα, υπάρχει μια ολόκληρη επιλογή από πλανήτες που δεν μοιάζουν με οτιδήποτε βλέπουμε γύρω από τον Ήλιο. Στο κοσμικό ζαχαροπλαστείο, υπάρχουν Ring Pops (λιγότερο υπέροχες εκδόσεις του Κρόνου), Hot Tamales (Πλανήτες που μοιάζουν με τον Δία κοντά στα άστρα τους και είναι καυτές), ακόμη και πλανήτες μαλλί της γριάς (μεγάλοι γίγαντες με φουσκωτό αέριο που έχουν στην πραγματικότητα την πυκνότητα του μαλλί της γριάς που τρώτε!).

Αυτοί οι εξωπλανήτες από ζαχαρωτά της βαμβακιού εξαιρετικά χαμηλής πυκνότητας—γνωστοί ως σούπερ ρουφηξιές— είναι ένα μεγάλο παζλ για τους αστρονόμους που προσπαθούν να καταλάβουν πώς σχηματίζονται οι πλανήτες. Και, σύμφωνα με νέα έρευναμερικά από αυτά μπορεί τελικά να μην είναι τόσο φουσκωμένα.

«Είναι πολύ δύσκολο να σχηματιστούν πλανήτες τόσο χνουδωτές», λέει ο αστρονόμος του Γέιλ Τίγρης Λουκύριος συγγραφέας στο νέο έργο. «Η τυπική ιδέα του σχηματισμού πλανητών αερίου είναι ότι οι πλανήτες ξεκινούν ως βραχώδεις πυρήνες, οι οποίοι στη συνέχεια προσελκύουν βαρυτικά και συσσωρεύουν αέριο από το περιβάλλον τους… Αποδεικνύεται ότι σε αυτό το τυπικό μοντέλο, είναι σχεδόν αδύνατο να συσσωρευτεί αρκετό αέριο για να δημιουργηθεί η αναλογία αερίου προς βράχο απαραίτητο για αυτούς τους κόσμους σαν ζαχαρωτά της γριάς».

Οι σούπερ ρουφηξιές κοντά στα άστρα τους είναι πιθανότατα το αποτέλεσμα του αστεριού να θερμαίνει την ατμόσφαιρα του πλανήτη και να τον αφρατεύει. Αλλά υπάρχουν μερικές περίεργες σούπερ ρουφηξιές πολύ μακριά από τα αστέρια τους για να λειτουργήσει αυτή η θέρμανση. Ένα παράδειγμα είναι ο πλανήτης HIP-41378 fένας γίγαντας αερίου με τριετή τροχιά γύρω από ένα αστέρι σχεδόν σαν τον Ήλιο, που απέχει περίπου 350 έτη φωτός από τη Γη. «Κανένας από τους αποδεκτούς μηχανισμούς διόγκωσης δεν είναι ούτε εξ αποστάσεως εφικτός» για αυτόν τον κόσμο, εξηγεί ο Lu.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι οι υποτιθέμενες εξαιρετικά χαμηλές πυκνότητες των κόσμων της ζαχαροπλαστικής της γριάς προέρχονται από μετρήσεις βάθος διέλευσηςτην ποσότητα φωτός που μπλοκάρει ένας πλανήτης όταν περνά μπροστά από το αστέρι του. Αυτή η ποσότητα είναι ανάλογη με το πόσο μεγάλος είναι ο πλανήτης – ένας μεγαλύτερος πλανήτης αποκλείει περισσότερο φως και το αντίστροφο. Αλλά τι γίνεται αν ο πλανήτης δεν είναι στην πραγματικότητα τόσο μεγάλος, και υπάρχει κάτι άλλο στον τρόπο που εμποδίζει αυτό το φως;

«Τόσο οι δακτύλιοι όσο και τα φεγγάρια είναι κοινά μεταξύ επαρκώς μεγάλων πλανητών στο Ηλιακό μας Σύστημα», εξηγεί Yoni Brandeαστρονόμος του Πανεπιστημίου του Κάνσας που δεν συμμετέχει στη νέα μελέτη. «Γιατί λοιπόν να μην προσπαθήσουμε να δούμε αν μπορούν να εξηγήσουν μερικά από τα περίεργα δεδομένα εξωπλανητών που έχουμε ήδη;»

Η εργασία του Lu δείχνει ότι το HIP-41378 f έχει κλωτσηθεί γύρω από τη βαρύτητα, γέρνοντάς το στο πλάι και κάνοντας εύκολα τους δακτυλίους ορατούς σε εμάς με τρόπο που θα έκανε τον πλανήτη να φαίνεται μεγαλύτερος όταν διέρχεται. «Αν ο πλανήτης δεν είχε κλίση, θα βλέπαμε αυτούς τους λεπτούς δακτυλίους στην άκρη και μετά βίας θα μπορούσαμε να τους δούμε», λέει ο Lu.

Είναι ενδιαφέρον ότι οι πλανήτες πολύ κοντά στα αστέρια τους δεν θα μπορούσαν να γείρουν με τον ίδιο τρόπο, πράγμα που σημαίνει ότι αυτές οι ιδιαίτερες σούπερ ρουφηξιές πιθανότατα εξηγούνται από τις πιο παραδοσιακές ιδέες της θέρμανσης αντί των δακτυλίων. «Έτσι, όσο πιο μακριά είναι μια σούπερ ρουφηξιά από το άστρο υποδοχής της, τόσο πιο πιθανή είναι η υπόθεση του δακτυλίου», προσθέτει ο Lu.

Ωστόσο, αυτοί οι δακτύλιοι δεν θα ήταν τόσο υπέροχοι όσο οι εμβληματικές μπάντες του Κρόνου. Για να εξηγήσετε τις παρατηρήσεις του HIP 41378 f, θα χρειαστείτε μόνο περίπου το μισό μέγεθος των δακτυλίων του Κρόνου. Επιπλέον, οι δακτύλιοι του Κρόνου είναι παγωμένοι, γεγονός που τους κάνει να αστράφτουν για να δημιουργήσουν τον αναγνωρίσιμο δακτυλιοειδή πλανήτη που γνωρίζουμε και αγαπάμε. Το HIP 41378 f, από την άλλη πλευρά, βρίσκεται σε ένα πολύ πιο ζεστό μέρος της κοσμικής γειτονιάς του, καθιστώντας τα δαχτυλίδια του πιο πιθανό βραχώδη και επομένως λιγότερο φωτεινά και συναρπαστικά.

Όπως συμβαίνει με τους περισσότερους τομείς της αστρονομίας, το Διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST) είναι πιθανό να έχει τεράστιο αντίκτυπο εδώ. Οι συγγραφείς προτείνουν ότι το JWST θα μπορούσε πραγματικά να δοκιμάσει την υπόθεση ότι αυτή η συγκεκριμένη υπερ-ρουφηξιά είναι στην πραγματικότητα ένας δακτυλιοειδής, όχι και τόσο φουσκωτός πλανήτης τα επόμενα χρόνια. Και υπάρχουν περισσότερες υπερ-φουσκωμένες παρατηρήσεις στα έργα γύρω από άλλα αστέρια, επίσης, για να βοηθήσουν στην αποκάλυψη του μυστηρίου αυτών των περίεργων εξωπλανητών. «Αν και δεν νομίζω ότι έχουν προγραμματιστεί ακόμη παρατηρήσεις του HIP 41378 f με το JWST, έχουν ήδη παρατηρηθεί κάποιοι άλλοι παρόμοιοι πλανήτες super-puff και αυτά τα αποτελέσματα θα πρέπει να ανακοινωθούν αρκετά σύντομα», προσθέτει ο Brande.