Corelația dintre elementele grele din tranzitarea planetelor și metalicitatea părinților lor. Credit de imagine: A&A. Faceți clic pentru a mări
Din cele 188 de planete extrasolare descoperite, 10 sunt tranzite; îi vedem pentru că își întunecă steaua părintească în timp ce trec în față. Acest lucru oferă astronomilor o oportunitate de a studia compoziția reală a acestor planete. Astronomii europeni au descoperit că conținutul de metale al acestor „Jupiteri fierbinți” depinde de cantitatea de metal din stea lor mamă, care modifică dimensiunea miezurilor lor.
O echipă de astronomi europeni, condusă de T. Guillot (CNRS, Observatoire de la Cotezurzur, Franța), va publica un nou studiu despre fizica Pegasidelor (cunoscute și sub denumirea de Jupiteri fierbinți) în Astronomie și Astrofizică. Ei au descoperit că cantitatea de elemente grele din Pegaside este corelată cu metalicitatea stelelor lor părinte. Acesta este un prim pas în înțelegerea naturii fizice a planetelor extrasolare.
Până în prezent, astronomii au descoperit 188 de planete extrasolare, dintre care 10 sunt cunoscute sub numele de „planete tranzitorii”. Aceste planete trec între steaua noastră și noi la fiecare orbită. Având în vedere limitările tehnice actuale, singurele planete tranzitorii care pot fi detectate sunt planetele uriașe care orbitează aproape de steaua lor părinte cunoscută sub numele de „Jupiteri fierbinți” sau Pegaside. Cele zece planete tranzitorii cunoscute până acum au mase între 110 și 430 mase de Pământ (pentru comparație, Jupiter, cu 318 mase de Pământ, este cea mai masivă planetă din Sistemul nostru solar).
Deși rare, planetele tranzitorii sunt cheia înțelegerii formării planetare, deoarece sunt singurele pentru care se poate determina atât masa cât și raza. În principiu, densitatea medie obținută poate restrânge compoziția lor globală. Cu toate acestea, traducerea unei densități medii într-o compoziție globală are nevoie de modele precise ale structurii interne și evoluției planetelor. Situația este îngreunată de cunoașterea noastră relativ slabă a comportamentului materiei la presiuni ridicate (presiunea în interiorul planetelor gigant este de peste un milion de ori presiunea atmosferică pe Pământ). Dintre cele nouă planete tranzitorii cunoscute până în aprilie 2006, doar cea mai puțin masivă ar putea avea compoziția globală determinată satisfăcător. S-a dovedit că deține un nucleu masiv de elemente grele, de aproximativ 70 de ori mai mare decât Pământul, cu un plic de hidrogen și heliu de 40 de mase terestre. Dintre cele opt planete rămase, șase s-au dovedit a fi formate în mare parte din hidrogen și heliu, precum Jupiter și Saturn, dar masa lor principală nu a putut fi determinată. Ultimele două s-au dovedit a fi prea mari pentru a fi explicate prin modele simple.
Luându-le în considerare pentru prima dată ca un ansamblu și contabilizând planetele anomal de mari, Tristan Guillot și echipa sa au descoperit că cele nouă planete tranzitorii au proprietăți omogene, cu o masă de bază cuprinsă între 0 (fără nucleu sau mic) în sus. la 100 de ori masa Pământului și un plic înconjurător de hidrogen și heliu. Prin urmare, unele dintre Pegaside ar trebui să conțină cantități mai mari de elemente grele decât se așteptau. Atunci când au comparat masa elementelor grele din Pegaside cu metalicitatea stelelor părinte, au găsit, de asemenea, o corelație, cu planetele născute în jurul stelelor care sunt la fel de bogate în metal ca Soarele nostru și care au miezuri mici, în timp ce planetele orbitează stele. care conțin de două până la trei ori mai multe metale au miezuri mult mai mari. Rezultatele lor vor fi publicate în Astronomy & Astrophysics.
Modelele de formare a planetei nu au reușit să prezică cantitățile mari de elemente grele găsite în acest fel în multe planete, astfel încât aceste rezultate implică necesitatea revizuirii. Corelația dintre compoziția stelară și cea planetară trebuie confirmată prin descoperiri ulterioare ale planetelor tranzitorii, dar această lucrare este un prim pas în studierea naturii fizice a planetelor extrasolare și formarea acestora. Ar explica de ce planetele tranzitorii sunt atât de greu de găsit, pentru a începe. Deoarece majoritatea Pegasidelor au miezuri relativ mari, acestea sunt mai mici decât se așteptau și mai greu de detectat în tranzit în fața stelelor lor. În orice caz, acest lucru este foarte promițător pentru misiunea spațială CNES COROT care va fi lansată în octombrie, care ar trebui să descopere și să conducă la caracterizarea a zeci de planete tranzitorii, inclusiv planete și planete mai mici, care orbitează prea departe de steaua lor pentru a fi detectate de la sol. .
Ce este a zecea planetă tranzitorie? XO-1b a fost anunțat foarte recent și se dovedește a fi, de asemenea, o planetă anormal de mare orbitând pe o stea cu metalicitate solară. Modelele implică faptul că are un nucleu foarte mic, astfel încât această nouă descoperire consolidează corelația propusă de metalicitate stelară-planetară.
Sursa originală: Astrobiologia NASA
