Eksosolarni planet s hipotetičnimi (možnimi, vendar nedokazanimi) lunami, ki nosijo vodo. Kreditna slika: NASA / IPAC / R. Boli. Kliknite za povečavo
V zadnjem desetletju so astronomi, ki uporabljajo tehniko lova na planet, ki meri majhne spremembe hitrosti zvezde glede na Zemljo, odkrili več kot 130 ekstrasolarnih planetov. Prvi taki planeti so bili plinski velikani, masa Jupitra ali večja. Po nekaj letih so znanstveniki začeli zaznavati planete, ki so masivni Saturn. In lanskega avgusta so napovedali odkritje peščic množičnih planetov Neptuna. So to lahko super-Zemlje?
V nedavnem pogovoru na simpoziju o ekstrasolarnih planetih je institucija Carnegie iz Washingtona astronom Alan Boss pojasnil možnosti.
Tehnike lova na planete z radialno hitrostjo so nedavno našo sposobnost odkrivanja pod mejo Saturn-mase potisnile navzdol v tisto, kar bi imenovali meja ledenih velikanov.
Tako zdaj lahko najdemo planete, blizu njihovih zvezd gostiteljic, z maso, ki je primerljiva z maso Urana in Neptuna (14 do 17-krat večja od mase Zemlje).
V veliki meri je to posledica tega, da imajo Michel Mayor in njegovi sodelavci v La Silla nov spektrometer, ki ima brez primere spektralno ločljivost do približno 1 meter na sekundo ali tako. In mislim, da sta tudi skupina Geoffa Marcyja in Paula Butlerja precej blizu.
Zanimivo vprašanje pa je: Kaj so te stvari? Ali so to ledeni velikani, ki so ustvarili več AU zunaj in se migrirali, ali gre za kaj drugega? Na žalost ne vemo natančno, kakšne so njihove mase. Še pomembneje je, da v resnici ne vemo, kakšna je njihova gostota. Torej so lahko kamni z maso 15 Zemlje ali pa ledeni velikani s 15 maso Zemlje.
Zares moramo storiti, da ljudje odidejo in odkrijejo še 7 ali več. Do sedaj jih imamo 3. Če bi jih imeli skupaj 10, bi jih imeli dovolj, da bi vsaj ena izmed njih prečkala svojo zvezdo in potem bomo lahko dobili kakšno predstavo o njeni gostoti.
Mislim pa, da obstaja velika verjetnost, da bi to lahko bil povsem nov razred planeta: super-Zemlje. Razlog bi trdil, da vsaj v dveh sistemih, kjer so jih našli, te "vroče Neptune" spremlja večji planet z maso Jupiter z daljšo orbito.
Če so planeti z manjšo maso ledeni velikani, ki so se oblikovali daleč od svojih zvezd, razen če imate kakšen zelo navidezen scenarij, si ne bi predstavljali, da bi se ti preselili navznoter mimo večjih fantov. Ti sistemi so bolj podobni našemu sončnemu sistemu, kjer imate nizke množice znotraj plinskih velikanov.
Planeti v sistemu, kot je naš sistem, verjetno niso bili deležni velike selitve. Zato trdim, da so morda ti fantje predmeti, ki so nastali znotraj plinskih velikanov in so se le malo preselili, končno tam, kjer jih lahko zaznamo s kratkoročnimi spektroskopskimi raziskavami.
V podporo tej zamisli obstaja nekaj teoretičnega dela iz Carnegieja Georgea Wetherilla iz skoraj 10 let nazaj, kjer je opravil nekaj izračunov procesa kopičenja skalnih planetov. Pogosto je ugotovil, da se je množica tega, kar ste dobili ven, precej razširila, ker je kopičenje zelo stohastičen proces. Za značilne parametre, ki jih je uporabljal, ob koncu 100 milijonov let ali več ne bi dobil samo predmetov z 1 maso Zemlje, ampak tudi predmete, ki segajo do 3 zemeljske mase.
No, takrat je za svoje izračune predvideval dokaj nizko površinsko gostoto pri 1 AU, kjer se ti planeti oblikujejo. Glede na to, kar zdaj vemo, če želite ustvariti Jupiter pri 5 AU po modelu akrekcije jedra planetarne tvorbe, morate v protoplanetarnem disku povleči gostoto s faktorjem 7 ali več nad tem, kaj Wetherill domneva.
To se ujema neposredno z maso planetov, ki bi jo pričakovali kot rezultat. Če bi naredili te izračune znova, ob predpostavki, da je ta začetna gostota višja, bi zgornja meja mase notranjih planetov šla od 3 mas Zemlje, kar je Wetherill dobil, recimo do 21 zemeljskih mas. To je v razponu tistega, kar ocenjujemo za te na novo odkrite vroče predmete mase Neptuna.
Torej morda resnično vidimo nov razred predmetov, super-Zemlje, namesto ledenih velikanov.
Izvirni vir: NASA Astrobiology
