Ανακάλυψη «Mega-Earth»: Ο παράξενος πλανήτης που αμφισβητεί τους νόμους της Αστρονομίας

Ο εξωπλανήτης GJ 523b έχει τεράστια πυκνότητα και βραχώδη φύση, προβληματίζοντας τους επιστήμονες

Αστρονόμοι ανακάλυψαν έναν ασυνήθιστα ογκώδη και πυκνό εξωπλανήτη ο οποίος αμφισβητεί τις συμβατικές αντιλήψεις για τον σχηματισμό των βραχωδών πλανητών.

Ονομάζεται GJ 523b και ο εξωπλανήτης έχει διάμετρο περίπου 2,5 φορές μεγαλύτερη από εκείνη της Γης αλλά συγκεντρώνει περίπου 23 φορές τη μάζα του πλανήτη μας σε αυτό το σχετικά μικρό μέγεθος. Τόσο μεγάλοι και πυκνοί κόσμοι αποκαλούνται μερικές φορές ανεπίσημα «mega-Earths», ένας όρος που χρησιμοποιείται για ασυνήθιστα ογκώδεις, κυρίως βραχώδεις πλανήτες. Η υψηλή πυκνότητα του GJ 523b υποδηλώνει ότι διαθέτει σχετικά λίγη ατμόσφαιρα, παρότι είναι αρκετά μεγάλος ώστε οι αστρονόμοι κανονικά θα περίμεναν να έχει συγκεντρώσει ένα σημαντικό αέριο περίβλημα σύμφωνα με ανακοίνωση του Πανεπιστημίου του Ουισκόνσιν-Μάντεσον.

«Αυτό δεν ήταν καθόλου αυτό που περιμέναμε. Πυκνοί πλανήτες όπως αυτός δεν είναι ασυνήθιστοι αλλά συνήθως είναι μικροί βραχώδεις πλανήτες παρόμοιοι με τη Γη ή τον Ερμή. Αυτός ο πλανήτης είναι δυόμισι φορές μεγαλύτερος από τη Γη» δήλωσε ο Μαξ Κροφτ επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης.

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΑΚΟΜΗ

Το «μπαλκόνι» της Κρήτης που βλέπει δύο διαφορετικούς κόσμους – Η διαδρομή μέχρι εκεί αξίζει όσο και η θέα

Ο GJ 523b εντοπίστηκε αρχικά ως υποψήφιος πλανήτης από τον κυνηγό εξωπλανητών Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) της NASA που αναζητά περιοδικές μειώσεις στη φωτεινότητα των άστρων που προκαλούνται όταν πλανήτες περνούν μπροστά από τα μητρικά τους άστρα. Οι ερευνητές συνέχισαν με παρατηρήσεις από το επίγειο τηλεσκόπιο WIYN των 3,5 μέτρων, στο Εθνικό Αστεροσκοπείο Kitt Peak στην Αριζόνα, χρησιμοποιώντας ένα φασματογράφο για να μετρήσουν τη βαρυτική επίδραση του πλανήτη στο άστρο του.

Τα χαρακτηριστικά

Συνδυάζοντας αυτές τις παρατηρήσεις η ομάδα υπολόγισε ότι ο GJ 523b έχει μάζα περίπου 23,5 φορές μεγαλύτερη από της Γης, ακτίνα 2,55 φορές μεγαλύτερη και πυκνότητα περίπου 126,82 γραμμάρια ανά κυβική ίντσα. Περιφέρεται γύρω από το άστρο του κάθε 17,75 ημέρες. Το πλανητικό σύστημα είναι επίσης σχετικά νεαρό με εκτιμώμενη ηλικία περίπου 170 εκατομμυρίων ετών σύμφωνα με τη μελέτη.

Αυτός ο συνδυασμός μεγέθους, μάζας και νεαρής ηλικίας δημιουργεί ένα αίνιγμα για τα μοντέλα σχηματισμού πλανητών. Οι πλανήτες αρχίζουν σχηματίζοντας πυρήνες από βράχο και μέταλλα οι οποίοι στη συνέχεια μπορούν να προσελκύσουν υδρογόνο και ήλιο από τον δίσκο αερίου και σκόνης που περιβάλλει ένα νεαρό άστρο. Στο δικό μας ηλιακό σύστημα οι γιγάντιοι πλανήτες όπως ο Δίας και ο Κρόνος θεωρείται ότι άρχισαν να συσσωρεύουν γρήγορα τα τεράστια αέρια περιβλήματά τους όταν οι αναπτυσσόμενοι πυρήνες τους έφτασαν περίπου τις 20 μάζες της Γης, σύμφωνα με το naftemporiki.gr.

Ο GJ 523b έχει ήδη περίπου 23 φορές τη μάζα της Γης, δηλαδή βρίσκεται πάνω από αυτό το όριο. Παρ’ όλα αυτά αντί να εξελιχθεί σε έναν πλανήτη πλούσιο σε αέρια η ασυνήθιστα υψηλή πυκνότητά του δείχνει ότι διαθέτει σχετικά λίγο αέριο και παραμένει κυρίως βραχώδης. Αυτό εγείρει το ερώτημα γιατί ακολούθησε μια τόσο διαφορετική πορεία. «Το ερώτημα είναι: γιατί δεν συνέβη αυτό στον συγκεκριμένο πλανήτη αφού έχει 20 φορές το μέγεθος της Γης;» λέει ο Κρόφτ.

Οι θεωρίες

Μία πιθανότητα είναι ότι ο GJ 523b σχηματίστηκε αρχικά με μια παχιά ατμόσφαιρα η οποία αργότερα απομακρύνθηκε. Μια άλλη πιθανότητα είναι ότι σχηματίστηκε από μια σύγκρουση δύο πλανητών με αποτέλεσμα να δημιουργηθεί ένας μεγαλύτερος βραχώδης κόσμος ενώ μεγάλο μέρος των αέριων περιβλημάτων τους εκτοξεύτηκε στο Διάστημα.

Οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν τον όρο «mega-earth» εδώ και περισσότερο από μία δεκαετία για να περιγράψουν εξαιρετικά ογκώδεις βραχώδεις κόσμους αν και ο όρος δεν αποτελεί επίσημα καθιερωμένη κατηγορία εξωπλανητών. Η ανακάλυψη περισσότερων πλανητών όπως ο GJ 523b θα μπορούσε να βοηθήσει να διαπιστωθεί αν αυτοί οι ασυνήθιστοι κόσμοι είναι σπάνιες εξαιρέσεις ή αν αποτελούν μέρος ενός ευρύτερου πληθυσμού.

«Είναι δύσκολο να βγάλουμε συμπεράσματα για τον σχηματισμό των πλανητών γενικότερα από ένα δείγμα ενός μόνο αντικειμένου. Δεν πρόκειται να φτάσουμε τους 10.000 τέτοιους υπερβολικά πυκνούς πλανήτες, αλλά αν φτάσουμε τους 20 ή 30, ίσως αρχίσουν να εμφανίζονται κάποιες τάσεις» εξηγεί ο Κροφτ.