O planetă „ghiulea”, de mărimea lui Jupiter și mai densă decât plumbul, a fost descoperită

Astronomii au găsit o „ghiulea” cosmică. În jurul unei stele aflate la aproximativ 730 de ani-lumină distanță orbitează o exoplanetă de mărimea lui Jupiter, dar cu o densitate care ne uimește. Astronomii au stabilit că această lume, numită TOI-4603b, are o masă de aproape 13 Jupiteri.

Masa uriașă a exoplanetei înseamnă că aceasta are o densitate de aproape trei ori mai mare decât cea a Pământului și de puțin peste nouă ori mai mare decât cea a lui Jupiter. Și este foarte apropiată de steaua sa, cu o orbită strânsă de doar 7,25 de zile.

• Ce se întâmplă cu creierul atunci când lucrezi în echipă?
• Locul în care trăiești influențează ce greutate ai, arată un nou studiu

Acest lucru o plasează într-o categorie mică, dar semnificativă de lumi care sfidează înțelegerea noastră privind formarea și evoluția planetelor.

Această descoperire, acceptată pentru publicare în Astronomy & Astrophysics Letters, este disponibilă pe serverul preprint arXiv.

Limita pe care o poate atinge masa unei planete

„Este una dintre cele mai masive și dense planete gigantice în tranzit cunoscute până în prezent”, a scris o echipă de astronomi condusă de Akanksha Khandelwal de la Laboratorul de Cercetare Fizică din India, „și o adăugare valoroasă la populația de mai puțin de cinci planete gigantice masive apropiate din regiunea de suprapunere a planetelor de masă mare și a piticelor cenușii de masă mică, care este necesară în continuare pentru a înțelege procesele responsabile de formarea lor”.

Teoretic, există o limită pe care masa unei planete o poate atinge. Acest lucru se datorează faptului că, peste o anumită limită critică, temperatura și presiunea exercitate asupra miezului sunt suficiente ca să declanșeze fuziunea nucleară, proces prin care atomii se amestecă pentru a crea elemente mai grele.

Pentru o stea, masa minimă la care începe acest proces este de aproximativ 85 de Jupiteri. În acel moment, atomii de hidrogen încep să fuzioneze în heliu.

Se crede că limita superioară a masei unei planete este de 10-13 Jupiteri. Iar obiectele care se află între aceste două limite sunt cunoscute sub numele de pitice maro. Acestea nu au o masă suficientă pentru fuziunea oxigenului.

Cum se formează piticele cenușii?

Stelele se formează de sus în jos, atunci când o aglomerare densă dintr-un nor molecular se prăbușește sub acțiunea gravitației, astfel încât să formeze o protostea. Steaua crește apoi prin absorbția de material din norul din jurul său, care se angajează într-un disc.

Praful și gazele rămase după acest proces formează planetele, care încep de jos în sus, pe măsură ce bucățile de moloz încep să se lipească unele de altele, formând în cele din urmă aglomerări care se transformă în planete.

Se crede că piticele cenușii se formează la fel ca stelele, dintr-o aglomerare de nori moleculari care se prăbușește sub acțiunea gravitației. De obicei, acestea orbitează în jurul stelelor la o distanță destul de mare, de cel puțin cinci unități astronomice (UA), adică de cinci ori distanța dintre Pământ și Soare.

Astronomii cred că acestea se formează într-un mod similar cu cel al stelelor, prăbușindu-se dintr-o aglomerare de material într-un nor, și există un „deșert” remarcabil de pitice maro cu orbite apropiate.

O masă de 12,89 ori mai mare decât cea a lui Jupiter

TOI-4603b a fost observată pentru prima dată în datele furnizate de Telescopul Spațial TESS al NASA, care studiază pete de cer în căutarea unor scăderi slabe și regulate ale luminii stelare, care sugerează prezența unei exoplanete pe orbită. Datele TESS au sugerat o lume cu o rază de 1,042 ori mai mare decât cea a lui Jupiter, care se învârte în jurul stelei sale în puțin peste o săptămână.

Echipa a continuat căutând măsurători ale vitezei radiale. Aceasta este cantitatea cu care gravitația unei exoplanete deplasează steaua gazdă, în timp ce cele două corpuri orbitează în jurul unui centru de gravitație reciproc. Dacă se cunoaște masa stelei, se poate calcula masa exoplanetei calculând cât de mult se deplasează steaua.

Astfel, cercetătorii au obținut o masă pentru TOI-4603b de 12,89 ori mai mare decât masa lui Jupiter. Combinând această valoare cu raza obiectului, echipa a ajuns la o densitate medie de 14,1 grame pe centimetru cub. Densitatea Pământului, prin comparație, este de 5,51 grame pe centimetru cub. Cea a lui Jupiter este de 1,33 grame pe centimetru cub. Plumbul are o densitate de 11,3 grame pe centimetru cub.

Acest lucru nu este deloc ciudat, pentru o pitică cenușie, care, în medie, are o rază de aproximativ 0,83 ori mai mare decât cea a lui Jupiter, potrivit Science Alert.

TOI-4603b îndeplinește majoritatea criteriilor astfel încât să fie clasificată ca exoplanetă. Aceasta are o orbită care este semnificativ ovală sau excentrică, ceea ce sugerează că este încă în curs de a se stabili pe această orbită. De asemenea, steaua are un companion pitic cenușiu, care orbitează la aproximativ 1,8 unități astronomice, care ar fi putut interacționa gravitațional cu TOI-4603b. Aceste indicii sugerează că exoplaneta migrează mai aproape de stea dintr-o poziție mai îndepărtată.

Vă mai recomandăm și: 

Aproximativ 300 de stele variabile au fost detectate într-un roi din constelația Lira

Cercetătorii cred că au găsit două exoplanete cu mai multă apă decât rocă

Telescopul Hubble a detectat o galaxie pitică bizară cu un vecin foarte strălucitor

Telescopul James Webb a demonstrat că poate detecta semne ale vieții în atmosferele exoplanetelor