Čeprav naš osončje vsebuje le »navadno Zemljo«, astronomi predvidevajo, da bi lahko drugi sistemi vsebovali »super Zemljo«; skalnati planeti z večkratno maso našega planeta. Ker imajo zvezde rdečih pritlikavcev manjšo maso, se ne morejo obesiti na lažji plin, ki gre na plinske orjake. Preostali težji elementi imajo čas, da oblikujejo zelo masivne zemeljske planete.
Nova razlaga za oblikovanje "super-Zemlje" kaže, da je večja verjetnost, da jih bomo našli v orbiti rdečih pritlikavih zvezd - najpogostejše vrste zvezd - kot plinskih velikanskih planetov, kot sta Jupiter in Saturn. Teorija dr. Alana Bossa iz oddelka za zemeljski magnetizem iz institucije Carnegie opisuje mehanizem, s katerim UV sevanje iz bližnje masivne zvezde odstrani plinovito ovojnico planeta, ki izpostavlja super-Zemljo. Delo, objavljeno v Astrophysical Journal (Letters), objavljenega 10. junija 2006, pojasnjuje nedavna odkritja ekstrasolarnih planetov z metodo mikrosenziranja.
Super-Zemlje imajo mase, ki segajo med Zemljo in Neptunom, vendar imajo neznane kompozicije. "Od 300 zvezd, ki so najbližje Soncu, je najmanj 230 rdečih palčkov, z maso manj kot polovico naše Sonce," pravi Boss. "Ker so bližnje zvezde najlažje iskati druge planete, podobne Zemlji, je pomembno poskusiti napovedati, katere vrste planetarnih sistemov bi lahko imeli, in to pomeni, da poskušate ugotoviti, kako se lahko oblikujejo njihovi planeti."
Pred kratkim so bili predstavljeni dokazi za morda planet z najnižjo maso, ki so ga do zdaj našli v orbiti okoli zvezde glavne sekvence, kot je Sonce. Mednarodni konzorcij astronomov ga je našel prek dogodka mikroleženja, kjer zvezda v ospredju ojača svetlobo veliko bolj oddaljene zvezde tako, da upogne svetlobo zvezde v ozadju v naši smeri, kar je napovedal Einstein. Poleg tega so opazili tudi sekundarno sijočo svetlobo, skladno s prisotnostjo planeta približno 5,5-mase-Zemlje, ki kroži okoli zvezde spredaj, na razdalji, podobni asteroidnemu pasu v našem Osončju. Medtem ko identiteta osrednje zvezde ni znana, gre najverjetneje za zvezdo rdečega pritlikavca (M pritlikavec). Pozneje so bili predstavljeni dokazi za mikrolešenje s planeta 13 zemlje-mase okoli drugega rdečega pritlikavca.
Skupine za odkrivanje mikrolesenja so svoja odkritja razlagale kot dokaz, da se super-Zemlje lahko tvorijo okoli rdečih pritlikavih zvezd po istem postopku, ki je privedel do nastanka Zemlje in drugih zemeljskih planetov v našem Osončju, in sicer trka med postopno večjimi trdnimi telesi. Ta proces pa je tako počasen, da verjetno ne bo prišlo do nastanka plinskih velikanskih planetov okoli rdečih palčkov, ker bo diskovni plin verjetno izginil, preden bodo trdna telesa lahko zrasla dovolj velika, da bi lahko zajela kateri koli plin. Vendar pa so ekipe za mikrosporiranje pred tem našle dokaze za dva plinska orjaška planeta z maso, podobno masi Jupitra, okoli dveh drugih rdečih zvezd palčkov. Glede na to, da so z mikrolesenjem zaznali enako število velikanskih in superzemelskih masov, vendar je prve lažje zaznati, so trdili, da mora biti veliko manj velikanskih planetov kot super-Zemlje.
Boss je razmišljal o teh odkritjih, ko je sedel v avli hotela v Houstonu, ko se mu je pojavila nova razlaga za štiri mikroleseče planete. Pred tem je pokazal, da bodo rdeče pritlikave zvezde verjetno hitro ustvarile protoplane plinovskih velikanov s pomočjo mehanizma za nestabilnost diska, pri čemer plinasti disk tvori spiralne roke in samogravitacijske protoplanete, ki bi ob morebitnih motnjah postali Jupiterji. Vendar se večina zvezd oblikuje v regijah, kjer se sčasoma oblikujejo ogromne O zvezde. Takšne zvezde oddajajo ogromne količine ultravijoličnega (UV) sevanja, ki odvzame diskovni plin okrog mladih zvezd, ki svoje zunanje protoplanete izpostavljajo UV in odstranjujejo plinske ovojnice. Leta 2002 sta Boss in njegovi kolegi iz Carnegieja George Wetherill in Nader Haghighipour (zdaj na Univerzi na Havajih) predlagala to razlago za oblikovanje Urana in Neptuna, ki imata množice, podobne tistim na super-Zemlji.
"Zgodilo se mi je, da je treba, ker je odstranjevanje ultravijoličnih žarkov odvisno od mase osrednje zvezde, najti super Zemlje na veliko manjših orbitah okoli rdečega pritlikavca kot okoli Sonca," pravi Boss. "Ta ideja seveda napoveduje, da bodo rdeči pritlikavci, ki se tvorijo blizu masivnih zvezd, končali s super-Zemljo, ki kroži v orbiti na razdaljah, kjer so mikrolesenje našli super-Zemlje." Rdeči palčki, ki nastanejo v odsotnosti masivnih zvezd, ne bodo utrpeli UV-odstranjevanja in bodo na teh razdaljah namesto super-Zemlje oblikovali plinske orjaške planete. Takšne zvezde so v manjšini, zato bi morali rdeči palčki obkrožati večinoma super-Zemlje na asteroidnih razdaljah in širše. To napoved se ujema z dosedanjimi odkrivanji mikrolečenja.
Ni še razvidno, ali bodo Bossove teoretične napovedi preverile s pomočjo nenehnih preiskav mikrolesenja in misij za zaznavanje planetov, ki jih vesolje načrtujejo NASA in Evropska vesoljska agencija. Določitev sestave super-Zemlje bo velik izziv in bo imel pomembne posledice za njihovo bivanje.
Izvirni vir: Carnegie News Release
