TOI-837 b er en ung Saturn-størrelse exoplanet med en massiv kerne, viser observationer

Europæiske astronomer har udført fotometriske og spektroskopiske observationer af en fjern gigantisk exoplanet kendt som TOI-837 b. Som et resultat fandt de ud af, at TOI-837 b er en ung planet på størrelse med Saturn, der indeholder en massiv kerne, som udfordrer nuværende kernedannelsesteorier. Resultaterne præsenteres i et papir offentliggjort på preprint-serveren arXiv .

TOI-837 b blev opdaget i 2020 og kredsede om en ung (ca. 35 millioner år gammel) dværgstjerne af spektraltype F9/G0 i den åbne hob IC 2602, omkring 465 lysår væk. Planeten kredser om sin vært hver 8,32 dage og viste sig at have en radius på cirka 0,77 Jupiter radius. Stjernen TOI-837 er omtrent på størrelse med solen, har en masse på omkring 1,14 solmasser, og dens effektive temperatur er næsten 6.000 K.

Holdet af astronomer, ledet af Oscar Barragán fra University of Oxford, UK, besluttede at udføre opfølgende fotometriske og spektroskopiske observationer af TOI-837 b for yderligere at karakterisere dens egenskaber og natur. Til dette formål brugte de NASA's Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) og forskellige jordbaserede faciliteter.

"Vi præsenterer en udtømmende fotometrisk og spektroskopisk analyse af TOI-837, en F9/G0 35 Myr ung stjerne, der er vært for en transiterende exoplanet, TOI-837 b, med en omløbsperiode på 8,32 dage," skrev forskerne i papiret.

Observationen fandt, at TOI-837 b har en radius på 0,817 Jupiter-radius og dens masse er ca. 0,395 Jupiter-masser, hvilket giver en tæthed på et niveau på 0,89 g/cm ³ . Planeten er adskilt fra stjernen med 0,088 AU, og dens ligevægtstemperatur anslås til at være omkring 1.000 K.

Astronomerne understregede, at de afledte egenskaber af TOI-837 b, hovedsageligt dens tæthed, unge alder og afstand til stjernen, tyder på en kernemasse på ca. 70 jordmasser (0,22 Jupiter-masser), som derfor tegner sig for ca. masse.

Forskerne bemærkede, at en så betydelig kerne i et relativt ungt planetarisk legeme udgør en udfordring for nuværende modeller for planetdannelse og kernetilvækst, især på grund af den relativt lave stjernemetallicitet - på et niveau på 0,01 dex.

"Vores undersøgelse af TOI-837-systemet og dets spændende ledsager, TOI-837 b, afslører en ung Saturn-størrelse exoplanet, der trodser konventionelle forventninger med sin uventede massive kerne," skrev forfatterne.

På grund af dets unikke egenskaber bør TOI-837 b være et mål for avanceret atmosfærisk karakterisering. For eksempel har en måling af den planetariske atmosfæriske bulk-metalfraktion potentialet til at afdække den sande natur af dens betydelige kerne. Sådanne undersøgelser kunne udføres med James Webb Space Telescope (JWST).

Flere oplysninger: Oscar Barragán et al., TOI-837b er en ung Saturn-størrelse exoplanet med en massiv 70 M_⊕ Core, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2404.13750

Journaloplysninger: arXiv

© 2024 Science X Network