Naukowcy odkryli nową planetę, która bije wszelkie rekordy cieplne. Planetę z wrzącym gazem odkryto przy użyciu skromnego teleskopu domowej roboty. Odkryto nowy, gorący świat.
Planeta KELT-9b bije wszelkie rekordy, osiągając temperaturę spalania wynoszącą aż 4,6 tys. Kelwinów (około 4 327 stopni Celsjusza).
„Jest o ponad tysiąc stopni cieplejszy niż najgorętsza planeta, jaką kiedykolwiek poznano. Jest więc znacznie cieplej niż na innych planetach”- mówi Lars Buhhave, wykładowca w Instytucie Nielsa Bohra na Uniwersytecie Kopenhaskim.
Należy do grupy naukowców, którzy odkryli gorącą planetę, opisaną w najnowszym numerze słynnej publikacji naukowej Nature.
Cząsteczki pękają
Tę nowo odkrytą planetę można porównać do innego gazowego olbrzyma - Jowisza. Jowisz jest największą planetą w naszym Układzie Słonecznym, ale KELT-9b jest 1,9 razy większy, 2,9 razy cięższy i wielokrotnie cieplejszy.
„Nie możesz nawet pomyśleć o życiu na tej planecie. Jest tak gorąco, że nie można nawet liczyć na zachowanie wiązań molekularnych. Rozpadają się, tak że gaz na powierzchni planety składa się głównie z pojedynczych atomów”- mówi Lars Buchhave.
Film promocyjny:
Jak gorące są gwiazdy
Mia Lundkvist z Uniwersytetu w Aarhus również bada gorące planety i gwiazdy i uważa, że nowe badanie jest „bardzo interesujące”.
„Zawsze jest bardzo interesujące, gdy odkrywane są planety o ekstremalnych właściwościach - planety, które nie są podobne do innych. KELT-9b to tak ekstremalna planeta, że jest znacznie gorętsza niż jakakolwiek inna”- mówi Mia Lundqvist, stypendystka z tytułem doktora w Instytucie Fizyki i Astronomii, która nie brała udziału w nowych badaniach.
Gwiazda macierzysta KELT-9b, gwiazda wokół której krąży planeta, jest również niezwykle gorąca: aż do 10170 kelwinów (9897 stopni Celsjusza), dwa razy gorętsza niż nasza własna gwiazda, Słońce.
„Pomysł, że ta planeta otrzymuje około 45 tysięcy razy więcej światła i ciepła niż to, co otrzymujemy w przypadku Słońca na Ziemi, jest hipnotyzujący” - mówi Mia Lundqvist.
Intensywne ciepło emanujące z gwiazdy macierzystej jest tylko jednym z powodów rekordowej temperatury KELT-9b. Innym powodem jest to, że planeta jest bardzo blisko swojej gwiazdy. Podczas gdy Ziemia potrzebuje roku, aby obrócić się wokół Słońca, KELT-9b znajduje się tak blisko gwiazdy macierzystej, że pokonanie jej kołowej ścieżki zajmuje tylko półtora dnia.
Rekordowo gorąco
Jedna strona planety KELT-9b jest gorętsza niż druga.
Faktem jest, że planeta jest zawsze zwrócona tą samą stroną do swojej gwiazdy - tak jak Księżyc jest zawsze obrócony jedną stroną do Ziemi.
Po gorącej stronie KELT-9b temperatura wynosi około 4,6 tysiąca kelwinów (4 327 stopni Celsjusza).
Do tej pory rekord temperatury dla planety wynosił 3,3 tysiąca kelwinów (3027 stopni Celsjusza)
Planeta może mieć ogon
„Kiedy KELT-9b unosi się wokół swojej gwiazdy, może mieć ogon materii, tak jak znane są komety” - mówi Lars Buhhave.
„Planeta jest tak blisko gwiazdy, że jest bombardowana promieniowaniem. Może to doprowadzić do odparowania materii z planety, w wyniku czego powstanie ogon przypominający kometę. Nie jest to rzadkie w przypadku planet znajdujących się blisko swoich gwiazd macierzystych. Ale nie wiemy jeszcze, czy tak się stanie w tym przypadku. W tej chwili właśnie odkryliśmy samą planetę”- mówi Lars Buhhave.
Obliczenia przeprowadzone w ramach nowych badań wskazują, że promieniowanie ultrafioletowe (promieniowanie UV) z macierzystej gwiazdy jest tak duże, że cała atmosfera planety może wyparować w czasie życia gwiazdy, zauważa Mia Lundqvist.
„Ale to oszacowanie jest niedokładne, ponieważ parowanie jest złożonym procesem, którego jeszcze nie w pełni rozumiemy. Więc wspaniale jest odkrywać planety takie jak KELT-9b, aby spróbować dowiedzieć się, jak rzadkie lub powszechne są one”- mówi Mia Lundqvist.
Sposób określania temperatury
Naukowcy mogą (w uproszczeniu) obliczyć temperaturę planety i jej gwiazdy na podstawie rodzaju promieniowania emitowanego przez gwiazdę. Na przykład kolor promieniowania wskazuje temperaturę gwiazdy.
Gdy znana jest temperatura gwiazdy, naukowcy mogą obliczyć temperaturę planety na podstawie wiedzy o odległości między gwiazdą a planetą.
Najgorętsza gwiazda z planetą
W ostatnich latach naukowcy odkryli tysiące egzoplanet - to znaczy planet, które podobnie jak KELT-9b krążą wokół innych gwiazd niż Słońce. Tylko sześć z obecnie znanych egzoplanet krąży wokół bardzo gorącego typu gwiazdy zwanej gwiazdami klasy A, aw jeszcze gorętszej gwieździe typu B nigdy nie znaleziono żadnej planety.
Gwiazda macierzysta KELT-9bs znajduje się na granicy klasy A i klasy B i dlatego jest gorętsza niż wszystkie inne gwiazdy otwarte, które mają egzoplanetę.
„Planety są trudne do wykrycia w gorących, a przez to większych gwiazdach, więc jest znacznie mniej planet należących do gorących gwiazd niż do chłodniejszych. Te planety są trudniejsze do znalezienia, ale to nie znaczy, że ich tam nie ma. W każdym razie ta planeta jest dowodem na to, że planety mogą istnieć wokół bardzo gorących gwiazd”- mówi Lars Buhhave.
Jak znajdują się planety
Egzoplanety trudniej jest dostrzec w gorących olbrzymach, co wpływa na sposób ich wyszukiwania przez naukowców.
Przecież nie można bezpośrednio zobaczyć takich planet. Są odkrywane tylko dlatego, że przesłaniają matkę - wyjaśnia Lars Buhave.
„Kiedy planeta przechodzi przed swoją gwiazdą, następuje spadek krzywej jasności gwiazdy. Podczas przechodzenia przed większą gwiazdą spadek krzywej blasku jest mały, dlatego trudniej jest wykryć planety krążące wokół dużych, gorących gwiazd”- mówi Lars Buhhave.
Odkryty za pomocą małego teleskopu
Pomimo tych trudności nowa planeta nie została odkryta przy użyciu najbardziej zaawansowanego sprzętu naukowego. Wręcz przeciwnie, KELT-9b został odkryty za pomocą małego teleskopu, który w porównaniu z wieloma swoimi gigantycznymi braćmi wydaje się prawie „poniżej standardu”.
Planeta została po raz pierwszy zauważona przez Kilodegree Extremely Little Telescope (KELT) North w Wiener Observatory w Arizonie w 2014 roku.
Teleskop KELT jest przeznaczony do obserwacji jasnych, silnie świecących gwiazd, podczas gdy inne teleskopy są zwykle przeznaczone do badania odległych gwiazd, które są trudne do zobaczenia”- wyjaśnia Lars Buhave.
„Teleskop został zaprojektowany przez ludzi z Ohio University. Kupili całkowicie standardowe soczewki i zwykłe, masowo produkowane teleskopy, więc cena bardzo różniła się od cen gigantycznych, bardzo drogich teleskopów”- mówi Lars Buhhave, wspominając, że największym teleskopem na Ziemi jest Ekstremalnie Duży Teleskop Europejski., który ma powstać, będzie kosztował ponad miliard euro.
„Możliwe jest zbudowanie 13 000 obserwatoriów z teleskopami KELT za pieniądze, które zostałyby wydane na europejski niezwykle duży teleskop. To zabawne: astronomia zwykle zmierza w kierunku coraz większych teleskopów, ale ten przypadek pokazuje, że zawsze jest miejsce na nowe odkrycia, nawet jeśli budżet jest stosunkowo niewielki”.
Lise Brix