Astronomowie polujący na planety poza Układem Słonecznym po prostu znajdują je w najgorętszych miejscach. Wrzące są gorące Jowisze, które obejmują swoje gwiazdy, skaliste światy, takie jak Ziemia, które wirują wokół wielu słońc, a nawet nieuczciwe planety, które pływają bez ograniczeń przez galaktykę.
powiązana zawartość
- Martwa Wenus może utrzymać klucz do życia na Ziemi
- Nowe super-ziemie podwoją liczbę światów przyjaznych życiu
Teraz astronomowie używający grawitacyjnego szkła powiększającego znaleźli planetę podobną do Wenus, krążącą wokół „nieudanej gwiazdy” - masywnego, ale niewiarygodnie ciemnego brązowego karła. Ta rzadko spotykana para łączy wskazówki dotyczące sposobu powstawania planet i księżyców, co z kolei może pomóc w poszukiwaniu światów mieszkalnych, niezależnie od tego, czy są to planety podobne do Ziemi, czy księżyce przyjazne życiu.
„Nie powiedziałbym, że to cokolwiek dowodzi, ale jest to pierwsza wskazówka, że może istnieć powszechność w sposobie, w jaki towarzysze tworzą się we wszystkich tych różnych skalach” - mówi Andrew Gould z Uniwersytetu Stanowego w Ohio, członek zespołu poinformował o znalezieniu w zeszłym miesiącu w Astrophysical Journal .
Gwiazdy powstają, gdy grawitacja przyciąga do siebie zimne chmury gazu i pyłu, a następnie nowonarodzone gwiazdy otaczają wirujące dyski z resztek materiału. Gęste kieszenie w tych dyskach łączą się, tworząc planety. Podobnie uważa się, że największe księżyce Jowisza powstały z dysku tak zwanego materiału okołoplanetarnego wokół małego gazowego giganta.
Ale brązowe karły zajmują niszę między gwiazdami i planetami - są na tyle duże, że rozpoczęły proces fuzji, ale zbyt małe, aby kontynuować z nimi jak większe gwiazdy. Co ciekawe, świat podobny do Wenus i jego brązowy karzeł mają podobny stosunek masy do Jowisza i jego największych księżyców oraz do Słońca i zewnętrznych lodowych planet. Wskazuje to, że wszystkie te obiekty mogły powstać za pomocą podobnego mechanizmu, tylko w różnych skalach.
„Jeśli ten obiekt uformował się w taki sam sposób jak księżyce Jowisza, oznacza to, że proces formowania księżyców z dysku okołoplanetarnego, takiego jak satelity Galileusza, jest uniwersalny”, mówi David Kipping z Columbia University.
W tym przypadku nowo odkryta egzo-Wenus stanowi pomost między planetami i księżycami. Gdyby gospodarz brązowego karła był nieco mniejszy, gwiazda naprawdę byłaby uważana za planetę, a nowe ciało byłoby opisane jako egzomoon.
Według Kippinga nowy system nakłada górną granicę wielkości księżyca w porównaniu z orbitowanym przez niego obiektem. Podczas gdy duże ciała można schwytać, planeta wielkości Jowisza nie miałaby wystarczającej siły grawitacyjnej, aby odrodzić świat wielkości Ziemi na dysku okołoplanetarnym. Budowanie księżyca wielkości Ziemi lub Wenus wymaga zamiast tego zastępu tak masywnego jak brązowy karzeł.
Ustalenie takich limitów jest ważne, ponieważ egzomony są bardzo interesujące dla astronomów poszukujących światów mieszkalnych. Chociaż duże księżyce naszego Układu Słonecznego leżą zbyt daleko od Słońca, aby utrzymywać wodę na ich powierzchni, są to jedne z najbardziej obiecujących miejsc do poszukiwania życia pozaziemskiego, ponieważ wiele z nich szczyci się pod powierzchnią oceanów.
A astronomowie sądzą, że duże egzomony krążące wokół odległych gigantów gazowych mogłyby przyjmować wody powierzchniowe, gdyby wirowały wystarczająco blisko swoich gwiazd. Chociaż nie odkryto jeszcze żadnych egzomunów, instrumenty takie jak teleskop Keplera NASA chętnie ich szukają.
Czyżby więc ta planeta przypominająca Wenus była gospodarzem? Prawdopodobnie nie, mówi Gould. Brązowe karły nie mają ciepła wytwarzanego przez fuzję w ich rdzeniach, a ich planeta jest prawdopodobnie zbyt daleko od swojej gwiazdy, aby mogła pomieścić. Niestety metoda znalezienia ciemnej planety wokół słabej gwiazdy stanowi wyzwanie dla dalszych badań.
Aby znaleźć planetę podobną do Wenus, naukowcy zastosowali technikę polowania na planetę znaną jako mikrosoczewkowanie, która polega na świetle gwiazdy za brązowym karłem. Gdy gwiazda tła świeci, grawitacja brązowego karła wygina się i powiększa światło w taki sposób, że naukowcy mogą zidentyfikować nie tylko wyjątkowo słabą gwiazdę, ale także jej orbitującą planetę.
Mikrosoczewkowanie jest zmniejszoną wersją tego samego efektu, soczewkowania grawitacyjnego, która wygina i powiększa światło z odległych galaktyk. Tutaj Hubble obserwuje czerwoną galaktykę, która zniekształca światło z niebieskiej galaktyki w tle. (ESA / Hubble i NASA) „Obserwowanie planet wokół brązowych karłów przy pomocy dowolnej techniki oprócz mikrosoczewkowania jest niezwykle trudne - choć prawdopodobnie nie niemożliwe” - mówi Gould. „W przypadku brązowego karła, mimo że emituje niewiele światła lub wcale, [mikrosoczewkowanie] nadal może zdradzić swoją obecność”.
Ponieważ jednak mikrosoczewkowanie opiera się na dokładnym składzie układu z gwiazdą tła, badacze nie mogą z łatwością ponownie zbadać tych światów, więc nie mogą określić atrybutów takich jak atmosfera planety, które pomogłyby scharakteryzować jego zdolność do zamieszkania.
Według Goulda największym wyzwaniem związanym z mikrosoczewkowaniem jest wyciągnięcie ważnych szczegółów. Sygnał otacza wszystkie informacje o masie, odległości i prędkości gwiazdy docelowej (i dowolnych orbitujących światów) w porównaniu z gwiazdą tła. Ale astronomowie często nie mają wystarczającej ilości danych, aby drażnić je osobno - podobnie jak gdybym podał ci kwadratowy obraz mojego domu i powiedział, abyś określił jego długość, szerokość i liczbę pięter.
Układy binarne, w których dwie gwiazdy są zamknięte na wspólnej orbicie, prawie zawsze zawierają dodatkową informację, która pomaga astronomom uzyskać masę dowolnych orbitujących planet. Co więcej, ten nowo odkryty system leży około dziesięć razy bliżej Ziemi niż większość znanych wcześniej systemów mikrosoczewkowych, dzięki czemu zmiany jego sygnału - a ostatecznie masy planety - są łatwiejsze do wyciągnięcia.
Na podstawie danych statystycznych Gould twierdzi, że skaliste planety wokół małogabarytowych par gwiazdowych, takich jak ta, są prawdopodobnie dość powszechne, na tyle, że każda gwiazda w podobnym układzie może się pochwalić ziemskim światem. Niewielka część tych znalezionych w przyszłości może być wystarczająco ciepła, aby utrzymać ciekłą wodę na ich powierzchni, a wraz z poprawą badań mikrosoczewkowania i kontynuowaniem działań kosmicznych należy zidentyfikować więcej tych światów.
„Uważamy, że tak naprawdę zarysowujemy powierzchnię tego, co mikrosoczewkowanie może nam powiedzieć o systemach, o których ludzie nawet tak naprawdę nie myślą”, mówi Gould. „Nie możemy się już doczekać kolejnych wykrytych mikrosoczewkowania”.
