Povezanost teških elemenata u tranzitu planeta i metalnosti njihovih roditelja. Kreditna slika: A&A. Klikni za veću sliku
Od 188 otkrivenih ekstrasolarnih planeta, 10 su tranziti; vidimo ih jer prigušuju matičnu zvijezdu dok prolaze ispred. To daje astronomima priliku da prouče stvarni sastav ovih planeta. Europski astronomi otkrili su da metalni sadržaj tih "vrućih Jupitera" ovisi o količini metala u njihovoj matičnoj zvijezdi, što mijenja veličinu njihovih jezgara.
Tim europskih astronoma, pod vodstvom T. Guillota (CNRS, Observatoire de la Cote d'Azur, Francuska), objavit će novu studiju fizike Pegasida (poznata i kao vrući Jupiteri) u Astronomy & Astrophysics. Otkrili su da je količina teških elemenata u Pegasidima povezana s metalnošću njihovih matičnih zvijezda. Ovo je prvi korak u razumijevanju fizičke prirode ekstrasolarnih planeta.
Do sada su astronomi otkrili 188 ekstrasolarnih planeta, među kojima je 10 poznato kao "tranzitivni planeti". Ti planeti prolaze između njihove zvijezde i nas na svakoj orbiti. S obzirom na trenutna tehnička ograničenja, jedini tranzitni planeti koji se mogu otkriti su divovski planeti koji orbitiraju blizu njihove matične zvijezde poznate kao "vrući Jupiteri" ili Pegasidi. Do sada poznatih deset tranzitnih planeta imaju masu između 110 i 430 Zemljinih masa (za usporedbu, Jupiter, s 318 zemaljskih masa, najmasovniji je planet u našem Sunčevom sustavu).
Iako su rijetki, tranzitni planeti su ključ za razumijevanje planetarnih formiranja, jer su oni jedini za koje se mogu odrediti i masa i polumjer. U principu, dobivena srednja gustoća može ograničiti njihov globalni sastav. Međutim, za prevođenje srednje gustoće u globalni sastav potrebni su točni modeli unutarnje strukture i evolucije planeta. Situaciju otežava naše relativno slabo znanje o ponašanju materije pri visokim pritiscima (tlak u unutrašnjosti divovskih planeta veći je od milijun puta od atmosferskog pritiska na Zemlji). Od devet tranzitnih planeta poznatih do travnja 2006, samo bi najmanje masivni mogao imati zadovoljavajući svoj globalni sastav. Pokazano je da posjeduje masivnu jezgru teških elemenata, oko 70 puta veću od mase Zemlje, s 40 omotača Zemljine mase od vodika i helija. Od preostalih osam planeta, za šest je utvrđeno da se uglavnom sastoje od vodika i helija, poput Jupitera i Saturna, ali njihovu jezgrenu masu nije bilo moguće utvrditi. Zadnje dvije su pronađene prevelike da bi se mogle objasniti jednostavnim modelima.
Razmatrajući ih kao ansambl prvi put i uzimajući u obzir anomalijski velike planete, Tristan Guillot i njegov tim otkrili su da devet tranzitnih planeta ima homogena svojstva, čija je masa jezgre u rasponu od 0 (bez jezgre ili male) do do 100 puta veća od mase Zemlje i okolne ovojnice vodika i helija. Neki Pegasidi bi stoga trebali sadržavati veće količine teških elemenata od očekivanih. Usporedivši masu teških elemenata u Pegasidima s metalnošću matičnih zvijezda, otkrili su i da postoji povezanost s planetima rođenim oko zvijezda koje su toliko bogate metalima kao i naše Sunce i imaju male jezgre, dok planete kruže oko zvijezda koji sadrže dva do tri puta više metala, imaju mnogo veće jezgre. Njihovi rezultati bit će objavljeni u Astronomy & Astrophysics.
Modeli formiranja planeta nisu uspjeli predvidjeti velike količine teških elemenata koje su pronađene na mnogim planetima, pa ovi rezultati podrazumijevaju da ih treba preispitati. Povezanost zvjezdanih i planetarnih sastava mora biti potvrđena daljnjim otkrićima tranzitivnih planeta, ali ovaj je rad prvi korak u proučavanju fizičke prirode ekstrasolarnih planeta i njihovom nastanku. Za početak bi objasnilo zašto je tranzitne planete tako teško pronaći. Budući da većina Pegasida ima relativno velike jezgre, one su manje od očekivanih i teže ih je detektirati u tranzitu ispred svojih zvijezda. U svakom slučaju, ovo je vrlo obećavajuće za pokretanje svemirske misije CNES COROT u listopadu, koja bi trebala otkriti i dovesti do karakterizacije desetaka tranzitnih planeta, uključujući manje planete i planete koji orbitiraju predaleko od njihove zvijezde da bi se otkrili s tla. ,
Što je sa desetim tranzitnim planetom? XO-1b najavljen je vrlo nedavno, a također se utvrđuje da je anomalijski velik planet na orbiti zvijezde solarne metalnosti. Modeli podrazumijevaju da ima vrlo malu jezgru, tako da ovo novo otkriće jača predloženu korelaciju metalikalnosti zvijezda i planeta.
Izvorni izvor: NASA Astrobiology
