Astronomi će morati preispitati dosadašnje teorije o tome kako nastaju planeti nakon što su otkrili egzoplanet koji tehnički uopće ne bi trebao postojati, piše CNN.
Planet, otprilike mase Neptuna i više od 13 puta masivniji od Zemlje, otkriven je u orbiti oko ultrahladne M-patuljaste zvijezde nazvane LHS 3154 - devet puta manje mase od našeg Sunca. Inače, M-patuljaste zvijezde su najmanja i najhladnija vrsta zvijezda.
Planetu - nazvanom LHS 3154b - potrebno je 3,7 zemaljskih dana da obiđe svoju zvijezdu, što ga čini najmasivnijim dosad poznatim planetom u bliskoj orbiti oko jedne od najhladnijih zvijezda male mase.
Postojanje takvog planeta dovodi u pitanje dosadašnje shvaćanje o formiranju planeta.
‘Ovo otkriće još je jedan pokazatelj koliko zapravo malo znamo o svemiru‘, rekao je jedan od autora studije Suvrath Mahadevan, profesor astronomije i astrofizike na Sveučilištu Penn State. ‘Nismo očekivali da postoji ovako masivan planet oko zvijezde tako male mase.‘
Zvijezde nastaju iz velikih oblaka plina i prašine, a ostatak materijala stvara disk oko zvijezde iz kojega se kasnije rađaju planeti.
Koliko će masivni biti ti planeti, određuje količina materijala prisutnog unutar diskova oko zvijezde.
U našoj galaksiji Mliječni put najčešće su male M-patuljaste zvijezde - a takvo je i naše Sunce - oko kojih najčešće kruže mali stjenoviti planeti, a ne plinoviti divovi.
‘Nije za očekivati da će u disku koji formira planet oko zvijezde male mase LHS 3154, biti dovoljno čvrste materije da napravi ovaj planet‘, rekao je Mahadevan. ‘Ali takav planet ipak postoji zbog čega sada moramo preispitati svoje razumijevanje o tome kako se formiraju planeti i zvijezde.‘
Nastanjiva zona
Planet u orbiti oko zvijezde udaljene oko 51 svjetlosnu godinu od Sunca, otkriven je pomoću Habitable Zone Planet Finder-a ili HPF-a (‘pronalazača nastanjive zone‘, prev.), instaliranog na teleskop Hobby-Eberly na zvjezdarnici McDonald u Teksasu.
Tim znanstvenika predvođen Mahadevanom dizajnirao je HPF kako bi otkrio planete koji kruže unutar nastanjive zone malih, hladnih zvijezda. Nastanjiva zona je područje na pravoj udaljenosti od zvijezde gdje je dovoljno toplo da na površini planeta može postojati tekuća voda koja je preduvjet za život.
To što je površinska temperatura malih zvijezda niža, znači da planeti mogu kružiti oko njih na mnogo manjoj udaljenosti, a i dalje na svojim površinama zadržati osjetljive elemente poput vode. Zbog te male udaljenosti, gravitacijsko povlačenje između oba tijela stvara kolebanje koje HPF može otkriti u infracrvenom spektru.
‘Probajte zamisliti da je zvijezda poput logorske vatre. Što se vatra više hladi, morat ćete se približiti toj vatri da vam i dalje bude toplo‘, rekao je Mahadevan. ‘Isto vrijedi i za planete. Što je zvijezda hladnija, planet će morati biti bliže toj zvijezdi kako bi ostao dovoljno topao da može podržavati tekuću vodu. Ako je planet dovoljno blizu svojoj ultrahladnoj zvijezdi, to se može detektirati kao vrlo suptilna promjena u boji zvijezde.‘
Planetarna zagonetka
Temeljem analize i modeliranja, znanstvenici pretpostavljaju da planet ima tešku jezgru za čije je formiranje bilo potrebno više čvrstog materijala u disku iz kojeg se formirao, nego što je doista bilo prisutno, kazala je suautorica studije Megan Delamer.
Za formiranje takvog planeta, količina prašine u disku trebala je biti barem 10 puta veća od one koja se obično nalazi u diskovima oko zvijezda male mase.
‘Naše trenutne teorije o formiranju planeta ne mogu objasniti ono što vidimo‘, rekla je Delamer. ‘Na temelju trenutnog istraživanja s HPF-om i drugim instrumentima, objekti poput ovog vjerojatno su vrlo rijetki tako da je ovo otkriće doista uzbudljivo.‘
Osim planeta LHS 3154b, pronađeno je još nekoliko masivnih planeta koji kruže oko zvijezda male mase, poput planeta GJ 3512 b otkrivenog 2019. godine. No njihove su orbite puno duže, a planeti ne kruže tako blizu oko svojih zvijezda.
‘Ono što smo otkrili stavlja sve postojeće teorije o formiranju planeta na test‘, rekao je Mahadevan. ‘Upravo zbog toga smo i izgradili HPF, da otkrijemo kako se oko najčešćih zvijezda u našoj galaksiji formiraju planeti - i da pronađemo te planete.‘