A fost dezvăluit secretul formării exoplanetelor de tip super-Pământ și sub-Neptun

Secretul formării exoplanetelor de tip super-Pământ și sub-Neptun a fost dezvăluit datorită unui studiu asupra a patru planete tinere aflate în proces de evaporare.

La aproximativ 350 de ani-lumină distanță, sistemul V1298 Tau găzduiește o stea tânără, asemănătoare Soarelui, cu o vârstă de doar 23 de milioane de ani, în jurul căreia orbitează patru planete aflate pe traiectorii compacte și apropiate de stea, toate observate în tranzit. Descoperite în 2019 de către astronomii Erik Petigura (UCLA) și Trevor David (Flatiron Institute, SUA), folosind datele misiunii K2 a telescopului spațial Kepler, aceste planete sunt uriașe, având raze de cinci până la zece ori mai mari decât cea a Pământului.

• O echipă internațională de cercetători ar fi reușit, în premieră, „să întinerească” ovule umane
• De ce creierul are nevoie de prieteni?

Acum, o echipă condusă de John Livingston, de la Astrobiology Center din Tokyo (Japonia), din care fac parte și Petigura și David, a folosit variațiile de timp ale tranziturilor pentru a măsura masele celor patru planete. Rezultatele arată că acestea au densități extrem de scăzute și că atmosferele lor se evaporă în spațiu. Potrivit cercetătorilor, acesta este mecanismul-cheie care explică secretul formării exoplanetelor de tip super-Pământ și sub-Neptun.

Secretul formării exoplanetelor de tip super-Pământ și sub-Neptun, dezvăluit de astronomi

Super-Pământurile sunt planete stâncoase mai mari și mai masive decât Terra, în timp ce planetele sub-Neptun sunt lumi parțial gazoase, mai mici decât Neptun. Împreună, aceste două categorii reprezintă cele mai frecvente tipuri de exoplanete descoperite până acum. Cu toate acestea, Sistemul Solar nu conține niciun exemplu de acest fel, iar astronomii nu știu încă de ce lipsesc sau cum se formează aceste lumi.

Observațiile făcute asupra sistemului V1298 Tau reprezintă un progres major. Cele patru planete au perioade orbitale de 8,2, 12,4, 24,1 și 48,7 zile terestre, ceea ce face ca întregul sistem să fie extrem de compact, toate planetele putând încăpea în interiorul orbitei lui Mercur, scrie Space.com.

Interacțiunile gravitaționale dintre planete produc mici întârzieri sau devansări ale tranziturilor, iar aceste variații permit determinarea masei fiecărei planete. Combinând masele cu razele cunoscute, cercetătorii au calculat densitățile și au constatat că sunt printre cele mai mici cunoscute.

„Razele neobișnuit de mari ale planetelor tinere au dus la ipoteza că au densități foarte scăzute, dar acest lucru nu fusese măsurat până acum. Prin cântărirea acestor planete pentru prima dată, am oferit prima dovadă observațională. Ele sunt într-adevăr extrem de pufoase, ceea ce ne oferă un reper esențial pentru teoriile evoluției planetare”, a declarat Trevor David.

Avanpremiera unui sistem planetar

Planetele s-au format cu atmosfere extinse, asemănătoare cu cea a lui Neptun, dar radiațiile ultraviolete și razele X ale stelei încălzesc aceste atmosfere, determinându-le să se umfle și să fie treptat smulse de vântul stelar. Acest proces, numit fotoevaporare, va continua încă aproximativ 100 de milioane de ani.

Datele sugerează că toate cele patru planete au nuclee stâncoase de dimensiuni similare. Cele două planete interioare își vor pierde complet atmosfera și vor deveni super-Pământuri stâncoase. Cele două exterioare, puțin mai masive și mai bine protejate, ar putea fie să-și piardă și ele atmosfera, fie să păstreze o parte din aceasta și să evolueze în mini-Neptun.

„Ceea ce este atât de interesant este că vedem o avanpremieră a unui sistem planetar foarte comun. Cele patru planete studiate vor deveni probabil super-Pământuri și sub-Neptun, cele mai răspândite tipuri de planete din galaxie, dar până acum nu le-am surprins niciodată atât de clar în primii ani de formare”, a spus Livingston.

Rezultatele au fost publicate în revista Nature.

Vă recomandăm să citiți și:

Este adevărat că Soarele este o stea pitică?

Cum putem să hrănim întreaga lume fără să distrugem planeta?

Reactoarele de fuziune ar putea crea particule de materie întunecată

Pentru prima dată în istorie, astronomii ar fi descoperit o „superkilonovă”