Povezava med težkimi elementi na tranzitu planetov in kovinostjo njihovih staršev. Kreditna slika: A&A. Kliknite za povečavo
Od 188 odkritih ekstrasolarnih planetov je 10 tranzitov; vidimo jih, ker zatemnijo matično zvezdo, ko se sprehajajo spredaj. To daje astronomom priložnost, da preučijo dejansko sestavo teh planetov. Evropski astronomi so odkrili, da je vsebnost kovin v teh "vročih Jupitrih" odvisna od količine kovine v matični zvezdi, ki spreminja velikost njihovih jeder.
Skupina evropskih astronomov pod vodstvom T. Guillota (CNRS, Observatoire de la Cote d'Azur, Francija) bo objavila novo študijo fizike Pegasidov (znana tudi kot vroči Jupiteri) v Astronomy & Astrophysics. Ugotovili so, da je količina težkih elementov v Pegasidih povezana s kovinostjo njihovih matičnih zvezd. To je prvi korak pri razumevanju fizične narave ekstrasolarnih planetov.
Do zdaj so astronomi odkrili 188 ekstrasolarnih planetov, med katerimi je 10 znanih kot "tranzitivni planeti". Ti planeti prehajajo med njihovo zvezdo in na vsaki orbiti. Glede na trenutne tehnične omejitve so edini prehodni planeti, ki jih je mogoče zaznati, orjaški planeti, ki krožijo v bližini svoje matične zvezde, znane kot "vroči Jupiterji" ali Pegasidi. Doslej znanih deset tranzitnih planetov ima maso med 110 in 430 zemeljskih mas (za primerjavo: Jupiter s 318 zemeljskih mas je najbolj množičen planet v našem Osončju).
Čeprav so redki tranzitni planeti, so ključni za razumevanje planetarne tvorbe, ker so edini, za katere lahko določimo tako maso kot polmer. Načeloma lahko pridobljena srednja gostota omeji njihovo globalno sestavo. Vendar pa za prevajanje srednje gostote v globalno sestavo potrebujemo natančne modele notranje strukture in evolucije planetov. Položaj otežuje naše razmeroma slabo poznavanje obnašanja snovi pri visokih tlakih (tlak v notranjosti velikanskih planetov je več kot milijonkrat večji od atmosferskega tlaka na Zemlji). Med devetimi tranzitnimi planeti, ki so bili znani do aprila 2006, bi lahko le na najmanj masivnem planetu zadovoljivo določili njegovo sestavo. Pokazalo se je, da ima masivno jedro težkih elementov, približno 70-krat večje od mase Zemlje, s 40 ovojnic Zemljine mase z vodikom in helijem. Od preostalih osmih planetov je bilo šest ugotovljenih, da jih večinoma sestavljata vodik in helij, kot sta Jupiter in Saturn, vendar njihove osnovne mase ni bilo mogoče določiti. Za zadnja dva se je izkazalo, da sta prevelika, da bi ju bilo mogoče razložiti s preprostimi modeli.
Tristan Guillot in njegova ekipa sta ugotovila, da sta prvič sestavljena iz ansambla in upoštevala nenormalno velike planete homogenih lastnosti, masa jedra pa se giblje od 0 (brez jedra ali majhnega) do do 100-krat večja od mase Zemlje in okoliške ovojnice vodika in helija. Nekateri Pegasidi naj bi zato vsebovali večje količine težkih elementov, kot je bilo pričakovano. Ko so primerjali maso težkih elementov v Pegasidih s kovinostjo matičnih zvezd, so ugotovili tudi, da obstaja povezava s planeti, rojenimi okoli zvezd, ki so tako kovine bogate kot naše Sonce in imajo majhna jedra, medtem ko planeti krožijo zvezde ki vsebujejo dva do trikrat več kovin, imajo veliko večja jedra. Njihovi rezultati bodo objavljeni v Astronomy & Astrophysics.
Modeli za oblikovanje planetov niso mogli predvideti, kako velika količina težkih elementov se je našla na mnogih planetih, zato ti rezultati pomenijo, da jih je treba pregledati. Povezavo med zvezdno in planetarno sestavo je treba potrditi z nadaljnjimi odkritji tranzitnih planetov, vendar je to delo prvi korak pri preučevanju fizične narave ekstrasolarnih planetov in njihovem nastanku. Razložilo bi, zakaj je tranzitne planete tako težko najti za začetek. Ker ima večina pegasidov sorazmerno velika jedra, so manjša od pričakovanih in jih je težje zaznati med prevozom pred zvezdami. Vsekakor je to zelo obetavno za lansiranje vesoljske misije CNES COROT oktobra, ki naj bi odkrila in vodila do karakterizacije desetine tranzitnih planetov, vključno z manjšimi planeti in planeti, ki krožijo predaleč od zvezde, da bi jih zaznali s tal. .
Kaj pa deseti tranzitni planet? XO-1b je bil objavljen pred kratkim in naj bi bilo tudi anomalijsko velik planet, ki obkroža zvezdo sončne kovine. Modeli pomenijo, da ima zelo majhno jedro, tako da to novo odkritje krepi predlagano zvezdno-planetarno kovinsko korelacijo.
Izvirni vir: NASA Astrobiology
