Iako naš Sunčev sustav sadrži samo "redovnu Zemlju", astronomi predviđaju da bi i drugi sustavi mogli sadržavati "super Zemlju"; stjenovite planete s nekoliko puta većom masom našeg planeta. Kako su zvijezde crvenih patuljaka manje mase, ne mogu se objesiti na lakši plin koji izlazi na plinske divove. Preostali teži elementi imaju vremena za formiranje vrlo masivnih zemaljskih planeta.
Novo objašnjenje za formiranje "super-Zemlje" sugerira da je vjerojatnije da će ih naći u orbiti crvenih patuljastih zvijezda - najobičnijih vrsta zvijezda - od plinskih planeta-diva poput Jupitera i Saturna. Teorija koju je napisao dr. Alan Boss iz Odjela za zemaljski magnetizam Instituta Carnegie opisuje mehanizam kojim UV zračenje iz obližnje ogromne zvijezde skida plinovitu ovojnicu planeta izlažući super-Zemlju. Rad, objavljen u Astrophysical Journal (Letters), 10. lipnja 2006., objašnjava nedavna otkrića ekstrasolarnih planeta mikrolengijskom metodom.
Super-Zemlje imaju mase koje se kreću između onih Zemlje i Neptuna, ali imaju nepoznate sastave. "Od 300 zvijezda koje su najbliže Suncu, najmanje 230 je crvenih patuljaka, mase manje od polovice našeg Sunca", kaže Boss. "Budući da su zvijezde u blizini najlakše mjesto za traženje drugih planeta nalik Zemlji, važno je pokušati predvidjeti koje bi vrste planetarnih sustava mogli imati, a to znači i pokušati shvatiti kako njihovi planeti mogu oblikovati."
Nedavno su predstavljeni dokazi za možda planet najniže mase koji je do sada pronađen u orbiti oko zvijezde glavne sekvence poput Sunca. Otkrio ga je međunarodni konzorcij astronoma putem događaja mikroležiranja, gdje zvijezda prednjeg plava pojačava svjetlost mnogo udaljenije zvijezde savijajući svjetlost pozadinske zvijezde u našem smjeru, što je efekt predvidio Einstein. Osim toga, primijetili su i sekundarno osvjetljavanje, što je u skladu s prisustvom planeta mase oko 5,5-Zemlje-mase koji kruži oko zvijezde prednjeg prostora na udaljenosti sličnoj asteroidnom pojasu u našem Sunčevom sustavu. Dok identitet prednje zvijezde nije poznat, najvjerojatnije je to zvijezda crvenog patuljka (M patuljak). Naknadno su predočeni dokazi za mikropodrška planeta 13 mase-Zemlje oko drugog crvenog patuljka.
Timovi za otkrivanje mikrolečenja interpretirali su svoja otkrića kao dokaz da se super-Zemlje mogu formirati oko crvenih patuljastih zvijezda istim postupkom koji je doveo do stvaranja Zemlje i drugih zemaljskih planeta u našem Sunčevom sustavu, naime sudara između progresivno većih čvrstih tijela. Međutim, taj je proces tako spor, da je malo vjerojatno da će dovesti do stvaranja planeta plinova divova oko crvenih patuljaka, jer će disk-plin vjerojatno nestati prije nego što čvrsta tijela narastu dovoljno velika da prihvate bilo koji plin. Međutim, mikroskopski timovi prethodno su pronašli dokaze za dvije planete divovskih plinova mase slične masi Jupitera oko dviju drugih crvenih patuljaka. S obzirom da je jednakim brojem planeta gigantskih i super-Zemljina mase otkriven mikrolegiranjem, a prve je lakše detektirati, tvrdili su da mora postojati mnogo manje planeta divova od super-Zemalja.
Gazda je razmišljao o tim otkrićima dok je sjedio u predvorju hotela u Houstonu, kad mu je stiglo novo objašnjenje za četiri mikroobilazna planeta. Prethodno je pokazao da će crvene patuljaste zvijezde brzo formirati protogene plinove plinova pomoću mehanizma nestabilnosti diska, pri čemu plinoviti disk formira spiralne krakove i samogravitacijske protoplanete, koji bi postali Jupiteri bez ikakvih smetnji. Međutim, većina zvijezda formira se u regijama u kojima se na kraju formiraju masivne O zvijezde. Takve zvijezde emitiraju ogromne količine ultraljubičastog (UV) zračenja, koje uklanja diskovni plin oko mladih zvijezda, izlažući njihove vanjske protoplanete UV-u i uklanjajući plinovite ovojnice. Godine 2002. Boss i njegovi kolege iz Carnegiea, George Wetherill i Nader Haghighipour (sada na Sveučilištu Hawaii), predložili su ovo objašnjenje za formiranje Urana i Neptuna, koji imaju mase slične onima na super-Zemlji.
"Sinulo mi je da, budući da UV uklanjanje ovisi o masi središnje zvijezde, super-Zemlje bi trebalo pronaći na mnogo manjim orbitama oko crvenog patuljka nego oko Sunca", kaže Boss. "Ova ideja prirodno predviđa da će crveni patuljci koji se formiraju u blizini masivnih zvijezda završiti sa super-Zemljama u orbiti na udaljenostima gdje su super-Zemlje pronađene mikrolengiranjem." Crveni patuljci koji se formiraju u nedostatku masivnih zvijezda neće trpjeti UV skidanje i stoga će na ovim udaljenostima umjesto super-Zemlje formirati plinove divovske planete. Takve su zvijezde u manjini, pa bi crveni patuljci trebali biti u orbiti oko super-Zemlje na asteroidnim udaljenostima i šire. Ovo se predviđanje podudara s dosadašnjim otkrićima mikroozljeđivanja.
Ostaje za vidjeti hoće li Bossova teorijska predviđanja potvrditi neprekidnim pretragama mikrookoljenja i misijama za otkrivanje planeta na svemiru koje su planirale NASA i Europska svemirska agencija. Utvrđivanje sastava super-Zemlje bit će glavni izazov s važnim posljedicama za njihovo useljenje.
Izvorni izvor: Carnegie News Release
