Studiul planetelor extra-solare a dezvăluit câteva lucruri fantastice și fascinante. De exemplu, dintre miile de planete descoperite până acum, multe au fost mult mai mari decât omologii lor solari. De exemplu, majoritatea gigantilor gazului care au fost observați orbitând îndeaproape cu stelele lor (de asemenea, „Jupiteri fierbinți”) au fost similari în masă cu Jupiter sau Saturn, dar au și dimensiuni semnificativ mai mari.
De când astronomii au plasat pentru prima dată constrângeri pe dimensiunea unui gigant extrasolar solar în urmă cu șapte ani, misterul de ce aceste planete sunt atât de masive a îndurat. Datorită descoperirii recente a planetelor gemene în sistemele K2-132 și K2-97 - realizate de o echipă de la Institutul pentru Astronomie al Universității din Hawaii, folosind date din Kepler misiune - oamenii de știință cred că suntem tot mai aproape de răspuns.
Studiul care detaliază descoperirea - „See Double with K2: Testarea re-inflației cu două planete remarcabil de asemănătoare în jurul stelelor gigante roșii ”- a apărut recent în Jurnalul Astrofizic. Echipa a fost condusă de Samuel K. Grunblatt, student absolvent la Universitatea din Hawaii, și a inclus membri de la Institutul de astronomie din Sydney (SIfA), Caltech, Centrul de zbor pentru astrofizică Harvard-Smithsonian (CfA), Centrul de zbor spațial Goddard NASA , Institutul SETI și mai multe universități și institute de cercetare.
Datorită naturii „fierbinți” a acestor planete, dimensiunile lor neobișnuite sunt considerate a fi legate de căldura care curge în și din atmosferele lor. Mai multe teorii au fost dezvoltate pentru a explica acest proces, dar nu au fost disponibile mijloace de testare a acestora. După cum a explicat Grunblatt, „de vreme ce nu avem milioane de ani pentru a vedea cum evoluează un anumit sistem planetar, teoriile inflației planetare au fost dificil de dovedit sau de respins.”
Pentru a rezolva acest lucru, Grunblatt și colegii săi au căutat în datele colectate de NASA Kepler misiune (în special din ea K2 misiune) să caute „Jupiteri fierbinți” orbitând stele uriașe roșii. Acestea sunt stele care au ieșit din secvența principală a planurilor lor de viață și au intrat în faza Ramurii Gigantului Roșu (RGB), care se caracterizează printr-o expansiune masivă și o scădere a temperaturii de suprafață.
Drept urmare, giganții roșii pot depăși planetele care le orbitează îndeaproape în timp ce planetele care erau odată îndepărtate vor începe să orbiteze îndeaproape. În conformitate cu o teorie prezentată de Eric Lopez - un membru al Direcției de Științe și Explorare a NASD Goddard - Jupiter-ul fierbinte, că giganții roșii orbită ar trebui să se umfle dacă producția de energie directă de la steaua lor gazdă este procesul dominant care umflă planetele.
Până în prezent, căutarea lor a prezentat două planete - K2-132b și K2-97 b - care erau aproape identice în ceea ce privește perioadele lor orbitale (9 zile), radiile și masele. Pe baza observațiilor acestora, echipa a fost capabilă să calculeze cu exactitate razele ambelor planete și să determine că acestea erau cu 30% mai mari decât Jupiter. Observații de urmărire ale W.M. Observatorul Keck din Maunakea, Hawaii, a arătat, de asemenea, că planetele erau doar pe jumătate la fel de masive ca Jupiter.
Apoi, echipa a folosit modele pentru a urmări evoluția planetelor și a stelelor lor în timp, ceea ce le-a permis să calculeze câtă căldură a planetelor absorbite de stelele lor. Pe măsură ce această căldură se transfera din straturile lor exterioare spre interioarele lor adânci, planetele au crescut în dimensiuni și au scăzut în densitate. Rezultatele lor au indicat faptul că, în timp ce planetele aveau nevoie de radiații crescute pentru a se umfla, suma obținută a fost mai mică decât se aștepta.
În timp ce studiul are un domeniu limitat, Grunblatt și studiul echipei sale sunt în concordanță cu teoria că gigantii uriași de gaz sunt umflați de căldura stelelor lor gazdă. Este susținut de alte linii de dovezi care sugerează că radiația stelară este tot un gigant de gaz trebuie să-i modifice dramatic dimensiunea și densitatea. Acest lucru este cu siguranță semnificativ, având în vedere că propriul nostru Soare își va părăsi secvența principală într-o zi, ceea ce va avea un efect drastic asupra sistemului nostru de planete.
Ca atare, studierea stelelor uriașe roșii îndepărtate și prin ce trec planetele lor îi va ajuta pe astronomi să prezice ceea ce va experimenta sistemul nostru solar, deși peste câteva miliarde de ani. După cum a explicat Grunblatt într-o declarație de presă IfA:
„Studierea modului în care evoluția stelară afectează planetele este o nouă frontieră, atât în alte sisteme solare, cât și în cele proprii. Având o idee mai bună despre modul în care planetele răspund la aceste schimbări, putem începe să determinăm modul în care evoluția Soarelui va afecta atmosfera, oceanele și viața aici pe Pământ. "
Se speră că sondajele viitoare dedicate studierii giganților gazoși din jurul stelelor uriașe roșii vor ajuta la soluționarea dezbaterii între teoriile inflaționiste ale planetei. Pentru eforturile lor, Grunblatt și echipa sa au primit recent timp cu Telescopul spațial Spitzer al NASA, pe care intenționează să-l folosească pentru a efectua observații suplimentare despre K2-132 și K2-97, precum și cu gigantii respectivi ai gazelor lor.
Căutarea planetelor în jurul stelelor uriașe roșii este de asemenea de așteptat să se intensifice în următorii ani, odată cu implementarea satelitului de tranzit Exoplanet (TESS) al NASA și al telescopului spațial James Webb (JWST). Aceste misiuni se vor lansa în 2018 și, respectiv, în 2019, în timp ce misiunea K2 este de așteptat să dureze cel puțin încă un an.
