TESS opdager en stenet planet, der lyser af smeltet lava, når den bliver klemt af sine naboer

UC Riverside-astrofysiker Stephen Kane måtte dobbelttjekke sine beregninger. Han var ikke sikker på, at planeten, han studerede, kunne være så ekstrem, som den så ud.

Kane havde aldrig forventet at erfare, at en planet i dette fjerne stjernesystem er dækket af så mange aktive vulkaner, at den set på afstand ville få en brændende, glødende rød nuance.

"Det var et af de opdagelsesøjeblikke, som du tænker," wow, det er utroligt, at dette faktisk kan eksistere," sagde Kane. Et papir, der beskriver opdagelsen, er blevet offentliggjort i The Astronomical Journal .

Lanceret i 2018, NASA's Transiting Exoplanet Survey Satellite, eller TESS, søger efter exoplaneter - planeter uden for vores solsystem - der kredser om de klareste stjerner på himlen, inklusive dem, der kan understøtte liv.

Kane studerede et stjernesystem kaldet HD 104067 omkring 66 lysår væk fra vores sol, som allerede var kendt for at huse en kæmpe planet. TESS havde netop opdaget signaler til en ny stenet planet i det system. Da Kane indsamlede data om den planet, fandt Kane uventet endnu en, hvilket bringer det samlede antal kendte planeter i systemet til tre.

Den nye TESS-opdagede planet er en klippeplanet som Jorden, men 30 % større. Men i modsætning til Jorden har den mere til fælles med Io, Jupiters inderste stenede måne og det mest vulkansk aktive legeme i vores solsystem.

"Dette er en jordisk planet, som jeg vil beskrive som Io på steroider," sagde Kane. "Den er blevet tvunget ind i en situation, hvor den konstant eksploderer med vulkaner. Ved optiske bølgelængder ville du være i stand til at se en glødende, rødglødende planet med en smeltet lavaoverflade."

Kane beregnede, at overfladetemperaturen på den nye planet, TOI-6713.01, ville være 2.600 grader Kelvin, hvilket er varmere end nogle stjerner.

Gravitationskræfter er skyld i den vulkanske aktivitet både på Io og på denne planet. Io er meget tæt på Jupiter. Kane forklarede, at Jupiters andre måner tvinger Io ind i en elliptisk eller "excentrisk" bane omkring planeten, som i sig selv har en meget stærk tyngdekraft.

"Hvis de andre måner ikke var der, ville Io være i et cirkulært kredsløb om planeten, og det ville være stille på overfladen. I stedet klemmer Jupiters tyngdekraft Io så meget, at det bryder ud i vulkaner konstant," sagde Kane.

På samme måde er der to planeter i HD 104067-systemet, der er længere væk fra stjernen end denne nye planet. Disse ydre planeter tvinger også den indre klippeplanet ind i en excentrisk bane omkring stjernen, der klemmer den, mens den kredser og roterer.

Kane sammenligner dette scenarie med racquetball, hvor den lille gummibold hopper mere og bliver varmere, da den konstant rammes med padler. Denne effekt kaldes tidevandsenergi, et udtryk, der bruges, når man refererer til en krops gravitationseffekt på en anden krop. På Jorden er tidevand for det meste resultatet af månens tyngdekraft, der trækker vores oceaner med.

Fremover vil Kane og hans kolleger gerne måle massen af ​​den flammende planet og lære dens tæthed. Dette ville fortælle dem, hvor meget materiale der er tilgængeligt til at blæse ud af vulkanerne.

Kane sagde, at tidevandseffekter på planeter ikke historisk set har været et stort fokus for exoplanetforskning. Måske vil det ændre sig med denne opdagelse.

"Dette lærer os meget om ekstremerne af, hvor meget energi der kan pumpes ind i en jordisk planet, og konsekvenserne af det," sagde Kane. "Selvom vi ved, at stjerner bidrager til en planets varme, er langt størstedelen af ​​energien her tidevand, og det kan ikke ignoreres."

Flere oplysninger: Stephen R. Kane et al., A Perfect Tidal Storm:HD 104067 Planetary Architecture Creating an Incandescent World, The Astronomical Journal (2024). DOI:10.3847/1538-3881/ad3820

Journaloplysninger: Astronomisk tidsskrift

Leveret af University of California - Riverside