Oko zvijezde udaljene nekih 730 svjetlosnih godina od nas kruži egzoplanet veličine Jupitera, ali s pomalo nevjerojatnom gustoćom. Riječ je o egzoplanetu TOI-4603b, za koji su astronomi utvrdili da ima masu gotovo 13 puta veću od Jupitera.
Iznimno rijetko otkriće
To isto tako znači da TOI-4603b ima gotovo 3 puta veću gustoću od Zemlje i nešto više od 9 puta veću gustoću od Jupitera. Njegova orbita oko matične zvijezde traje samo 7,25 dana. Ta matična zvijezda također ima pratećeg smeđeg patuljka, koji kruži na oko 1,8 astronomskih jedinica, a koji je mogao gravitacijski stupiti u interakciju s TOI-4603b. Sve to svrstava TOI-4603b u malu, ali značajnu kategoriju svjetova koji prkose našem razumijevanju formiranja i evolucije planeta. Studija vezana za otkriće tog neobičnog egzoplaneta, prihvaćena je za objavljivanje u časopisu Astronomy & Astrophysics Letters, a trenutno je dostupna na znanstvenom repozitoriju arXiv.
To je jedan od najmasivnijih i najgušćih poznatih tranzitnih divovskih planeta dosad otkrivenih i vrijedan dodatak populaciji od manje od pet masivnih planeta u području preklapanja planeta velike mase i smeđeg patuljka niske mase, što je dodatno potrebno za razumijevanje procesa odgovornih za njihov nastanak, pišu autori studije, predvođeni Akankshom Khandelwal iz Laboratorija za istraživanja u fizici, u Indiji.
Planet na granici
Teoretski, postoji ograničenje mase planeta. To je zato što su, iznad određene kritične granice, temperatura i pritisak postavljeni na jezgru dovoljni da pokrenu nuklearnu fuziju, proces gnječenja atoma kako bi se stvorili teži elementi. Za zvijezdu, minimalna masa pri kojoj ovaj proces počinje je na oko 85 puta većoj masi od Jupitera. Pri takvoj masi se atomi vodika počinju spajati u helij.
Smatra se da je gornja granica mase planeta na razini od oko 10 do 13 masa Jupitera. Svemirski objekti koji se nalaze u jazu između gornje granice mase za planete i donje granice mase za zvijezde, poznati su kao smeđi patuljci. Smeđi patuljci nemaju dovoljno mase za fuziju vodika, no njihove jezgre mogu stvarati deuterij, teški izotop vodika kojem nije potrebno toliko topline i pritiska.
Zvijezde se formiraju kada se gusta nakupina u molekularnom oblaku uruši pod djelovanjem gravitacije i formira protozvijezdu. Zvijezda zatim raste upijajući materijal iz oblaka oko sebe, koji se slaže u disk. Prašina i plin preostali nakon ovog procesa formiraju planete, tako što se komadići te prašine i plina počnu lijepiti zajedno, na kraju formirajući nakupine koje rastu u planete.
Uočen zahvaljujući NASA-inu TESS-u
TOI-4603b je prvi put uočen u podacima NASA-inog svemirskog teleskopa za lov na egzoplanete TESS, koji proučava komadiće neba tražeći slabe, pravilne padove u svjetlu zvijezda koji sugeriraju prisutnost egzoplaneta u orbiti. Podaci TESS-a sugerirali su egzoplanet koji ima 1,042 puta veći radijus od Jupitera (gotovo identičan) i koji se okreće oko svoje zvijezde za nešto više od tjedan dana.
Autori studije su nastavili s istraživanjem tražeći mjerenja radijalne brzine. To je iznos za koji gravitacija egzoplaneta pomiče njegovu zvijezdu domaćina, dok dva tijela kruže oko zajedničkog centra gravitacije. Ako znate masu zvijezde, možete izračunati masu egzoplaneta izračunavanjem koliko se zvijezda pomiče u tom međudjelovanju.
Gustoća veća od gustoće olova
Zajedno s njegovim radijusom, znanstvenici su došli do prosječne gustoće od 14,1 grama po kubnom centimetru. Zemljina gustoća, za usporedbu, jest 5,51 gram po kubnom centimetru, a Jupiterova je 1,33 grama po kubnom centimetru. Isto tako za primjer, olovo ima gustoću od 11,3 grama po kubnom centimetru, što zapravo znači da je TOI-4603b gušći i od olova, odnosno da je prava svojevrsna svemirska topovska kugla.
TOI-4603b ispunjava većinu kriterija da bude klasificiran kao egzoplanet, a upravo tako su ga klasificirali Khandelwal i njezini kolege. No, taj se egzoplanet nalazi točno na granici mase smeđeg patuljka, što znači da bi mogao biti važan svijet za razumijevanje znanstvenika kako nastaju smeđi patuljci i divovski planeti te kako se razvija njihov odnos prema njihovim zvijezdama.
Otkrivanje takvih sustava ponudit će nam da steknemo vrijedan uvid u upravljačke mehanizme masivnih planeta i poboljšamo naše razumijevanje njihovog dominantnog formiranja i mehanizama migracije, ističu na kraju autori nove studije.
Izvor: Science Alert
