Astronomen ontdekken een planeet buiten het zonnestelsel die onmogelijk lijkt

Op het moment van schrijven zijn er ongeveer 5.300 exoplaneten die ongeveer 4.000 planetaire systemen beslaan. bevestigde het bestaan ​​ervan in ons universum. Met elke nieuwe ontdekking van exoplaneten leren wetenschappers meer over de vorming en evolutie van planeten, wat ons begrip van dit proces tot op het bot heeft geschokt. Een voorbeeld zijn ‘hete Jupiters’, exoplaneten ter grootte van Jupiter, of groter, die dichter bij hun moederster draaien dan Mercurius bij ons. Dit staat in schril contrast met ons eigen zonnestelsel, dat rotsachtige planeten bevat die dichter bij onze zon staan ​​en gasreuzenplaneten verder weg.

Daarom is het juist dat a De laatste ontdekking Geplaatst in Astrofysisch tijdschrift Het blijft ons begrip van het universum vergroten. In deze studie heeft een internationaal team van onderzoekers onder leiding van het Carnegie Institution for Science het bestaan ​​bevestigd van een nieuwe exoplaneet ter grootte van Jupiter, TOI-5205b, die in een baan rond een kleine, lichte rode dwergster (M-dwerg) draait. TOI-5205Het bevindt zich op ongeveer 87 parsec (284 lichtjaar) van de aarde.

Wat deze ontdekking uniek maakt, is dat TOI-5205b een vrij grote massa heeft om in een baan rond zo’n jonge en kleine rode dwergster te draaien, wat eerdere inzichten over de vorming en evolutie van planeten in twijfel trekt. Dit komt omdat van oudsher gasreuzen exoplaneten worden waargenomen in een baan om steeds grotere M-dwergsterren.

“De gastster, TOI-5205, is vier keer zo groot als Jupiter, en toch is het op de een of andere manier gelukt om een ​​planeet te creëren ter grootte van Jupiter, wat absoluut verbazingwekkend is!” schreeuwde dr. Shubham Kanodia, een postdoctoraal fellow aan het Carnegie Earth and Planetary Laboratory en een expert op het gebied van rode dwergsterren, en hoofdauteur van de studie. Dr. Shubham heeft de ontdekking onlangs uitvoerig besproken blogpost, Ook. Als we voedsel als analogie gebruiken, zou Jupiter in een baan om onze zon het equivalent zijn van een erwt in een baan om een ​​grapefruit, terwijl TOI-5205b in een baan om zijn moederster het equivalent zou zijn van een erwt in een baan om een ​​citroen.

De algemene theorie van planeetvorming begint met een enorme roterende schijf van gas en stof rond jonge sterren.Gasvormige planeten werden aanvankelijk gevormd uit rotsachtig materiaal met een doorsnede van ongeveer 10 aardmassa’s. Na verloop van tijd vormt dit materiaal de kern van de gigantische planeet, die vervolgens grote hoeveelheden gas van de schijf verzamelt om de enorme gasreuzen te produceren die we vandaag waarnemen. Het blijkt dat de bevestiging van TOI-5205b die theorie in de war kan brengen.

“Het bestaan ​​van TOI-5205b breidt uit wat we weten over de schijven waarin deze planeten zijn geboren”, legt Dr. Kanodia uit. “In het begin, als er niet genoeg rotsachtig materiaal in de schijf zat om de proto-kern te vormen, kon men geen gasreuzenplaneet vormen. Uiteindelijk, als de schijf verdampte voordat de massieve kern zich vormde, kon men geen gasreuzenplaneet.” Dat gezegd hebbende, TOI-5205b gevormd ondanks deze wegversperringen. Gebaseerd op ons huidige nominale begrip van planeetvorming, had TOI-5205b niet moeten bestaan; het is een “verboden” planeet.

De ontdekking werd in eerste instantie gedaan met behulp van gegevens van NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS)die de extensie gebruikt doorvoer detectie methode Om exoplaneten te lokaliseren, gaven de gegevens aan dat TOI-5205b ongeveer 7 procent van het licht van zijn moederster blokkeert, waardoor TOI-5205b een van de grootste transits is die ooit is vastgelegd van een bevestigde exoplaneet in een baan rond een hoofdreeksster.

Om de TESS-gegevens te bevestigen, werden vervolgwaarnemingen van de International Collaboration of Instruments and Observatories uitgevoerd. Deze omvatten de bewoonbare zonezoeker van de planeet, het instrument Arctische camera op het Apache Point 3,5 m observatoriumde NN-Explore exoplaneet stellaire speckle imagerde 0,6 m Red Hills-observatoriumen de Driehonderd mm telescoop.

Gezien de zeer grote transit geproduceerd door TOI-5205b, tonen de onderzoekers aan dat dit deze exoplaneet een ideale kandidaat zou kunnen maken voor toekomstige atmosferische waarnemingen met NASA. James Webb-ruimtetelescoop (JWST), wat wetenschappers kan helpen de geheimen achter hun vorming en evolutie beter te begrijpen. Dat komt omdat JWST er al in is geslaagd om de atmosferen van exoplaneten tot in verbazingwekkend detail te observeren. Onlangs getoond Met exoplaneet WASP-39b.

Welke fascinerende nieuwe ontdekkingen zullen wetenschappers de komende jaren en decennia doen over exoplaneten, en in hoeverre zullen deze ontdekkingen onze kennis van planeetvorming en evolutie blijven vergroten? Alleen de tijd zal het leren, en daarvoor gebruiken we de wetenschap!

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd het universum vandaag door Lawrence Tognetti. Lees de Het originele artikel staat hier.