Exoplanet kredser om sin stjerne hver 18. time

I det seneste årti, tusindvis af planeter er blevet opdaget uden for vores solsystem. Disse planeter har givet astronomer mulighed for at studere planetsystemer, der trodser vores forudfattede meninger. Dette inkluderer særligt massive gasgiganter, der er mange gange større end Jupiter (alias "super-Jupiters"). Og så er der dem, der kredser særligt tæt på deres sole, ellers kendt som "hot Jupiters".

Konventionel visdom indikerer, at gasgiganter bør eksistere langt fra deres sole og have lange omløbsperioder, der kan vare i et årti eller længere. Imidlertid, i en nylig undersøgelse, et internationalt hold af astronomer annoncerede påvisningen af ​​en "varm Jupiter" med den korteste omløbsperiode til dato. Beliggende 1, 060 lysår væk fra Jorden, denne planet (NGTS-10b) tager kun 18 timer at fuldføre en fuld bane om sin sol.

Som holdet siger i deres undersøgelse, som for nylig dukkede op i Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society ( MNRAS ), planeten blev opdaget af Next Generation Transit Survey (NGTS). Placeret ved European Southern Observatory's (ESO) Paranal Observatory i Chile, dette teleskop bruges af et konsortium af europæiske universiteter og agenturer til at jage efter ekstrasolare planeter.

Specifikt, NGTS beskæftiger sig med at finde Neptun og exoplaneter på størrelse med superjorden omkring klare stjerner. Til dato, størstedelen af ​​store planeter, der har korte omløbsperioder, har været varme Jupitere, som er nemmest at få øje på ved hjælp af transitmetoden, især med jordbaserede teleskoper.

Dr. James McCormac, en post-doc forsker ved University of Warwicks Center for Exoplanets and Habitability og medlem af NGTS, var også hovedforfatter på undersøgelsen. Som han forklarede til Universe Today via e-mail:

"The Next Generation Transit Survey (NGTS) er en robot-exoplanetundersøgelse designet til at opdage exoplaneter på størrelse med Neptun. Den består af 12 identiske 20 cm teleskoper og er placeret ved European Southern Observatory i Chile. Vi måler det minimale fald (så lavt som 0,1). procent) i lysintensiteten, når en planet passerer hen over sin stjernes overflade. Til dato, vi har fundet ni nye transiterende exoplaneter, inklusive en Neptun-lignende planet (NGTS-4b)."

De fleste af de varme Jupitere, der er opdaget, har omløbsperioder på omkring 10 dage, hvilket er det, der gør NGTS-4b særlig speciel. Mens varme Jupiters med ultrakort periode (dem med omløbsperioder på mindre end 24 timer) teoretisk er de nemmeste at opdage, de har vist sig at være yderst sjældne. Til dato, kun seks af de 337 varme Jupitere, der er opdaget, har omløbsperioder kortere end et døgn.

Ved at bruge NGTS-data, McCormac og hans kolleger fastslog, at NGTS-10b er omtrent samme størrelse som Jupiter, men med omtrent dobbelt så stor masse. Det er værtsstjerne, NGTS-10, er en relativt aktiv K5V hovedsekvens orange dværgstjerne, hvilket betyder, at den er lidt mindre, svagere og køligere end vores sol. Men i betragtning af hvor tæt NGTS-10b er i sin bane, planeten får al den varme og stråling, den kan klare.

Med en omløbsperiode på kun 18 timer, NGTS-10b er ikke kun den korteste periode planet, der er observeret til dato. Det er også på en meget kort liste over planeter, der er primære kandidater til studiet af tidevandsinteraktioner mellem stjerner og en planet. McCormac skriver, "Disse tætte gigantiske planeter forventes at interagere med deres stjerner i tidevand og til sidst spiral ind i stjernen og blive fortæret. Så enten er vi meget heldige at fange planeter som NGTS-10b, når de spiraler ind, eller tidevandsinteraktionsprocesserne er mindre effektive, end vi forventer, og planeterne med ultrakort periode kan overleve ved disse tætte adskillelser i lange perioder."

Kort sagt, NGTS-10b har en bane, der placerer den inden for 1,46 ± 0,18 Roche-radier fra værtsstjernen, hvilket betyder, at det langsomt spiraler indad. Med den hastighed, de beregnede, McCormac og hans team vurderer, at dens omløbsperiode vil forkortes med syv sekunder i løbet af de kommende årtier, og planeten vil til sidst blive revet i stykker af NGTS-10.

"Hvis tidevandsinteraktionsprocesserne er effektive, så vil NGTS-10b langsomt spiral ind i løbet af de næste 38 millioner år og blive forbrugt af stjernen, " sagde McCormac. "Men, hvis de er mindre effektive, planeten kunne leve ved sin nuværende adskillelse meget længere. Vi håber at foretage yderligere målinger i fremtiden for at bestemme skæbnen for NGTS-10b."

I det kommende årti, McCormac og hans kolleger håber på at udføre yderligere observationer af NGTS-10b for at se, om den viser tegn på spiral mod sin stjerne. Direkte måling af indfaldshastigheden (hvis der skulle være nogen) vil give astronomer mulighed for at sætte strammere begrænsninger på effektiviteten af ​​tidevandsinteraktioner mellem stjerner og planeter.