WASP-12b, opdaget i 2008, er en reel outlier blandt de 400 exoplaneter, der er opdaget til dato. Ikke at det er særlig massivt (det er en gasgigant, ikke i modsætning til Jupiter), og heller ikke at dens Homesun (værtsstjerne) er særlig usædvanlig (det ligner snarere vores egen Sol), men det kredser meget tæt på sin Homesun og er betydeligt større end nogen anden gasgigant opdaget til dato.
Resultater fra nyere forskning forklarer, hvorfor WASP-12b er så usædvanligt; vi ser det dø en smertefuld død i hænderne på dets hjem, som snacks på det.
”Dette er første gang, at astronomer er vidne til den igangværende forstyrrelse og dødsmarsch på en planet,” siger UC Santa Cruz-professor Douglas N.C. Lin. Lin er medforfatter til den nye undersøgelse og grundlægger af Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics (KIAA) ved Peking University, som var dybt involveret i forskningen.
Forskningen blev ledet af Shu-lin Li fra National Astronomical Observatories of China. En kandidat fra KIAA, Li og et forskerteam analyserede observationsdata på planeten for at vise, hvordan tyngden af sin overordnede stjerne både oppustes sin størrelse og sporer sin hurtige opløsning.
WASP-12b er som de mest kendte exoplaneter opdaget til dato store og luftformige, der ligner Jupiter og Saturn; i modsætning til Jupiter, Saturn eller de fleste andre exoplaneter, kredser det om sit hjem i ekstremt tæt rækkevidde - 75 gange tættere end Jorden er på Solen, eller lidt over 1,5 millioner km. Det er også større, end astrofysiske modeller forudsiger. Dets masse anslås at være næsten 50% større end Jupiters, og den er 80% større, hvilket giver den seks gange Jupiters volumen. Det er også usædvanligt toasty med en dagtemperatur på mere end 2500 ° C.
En eller anden mekanisme skal være ansvarlig for at udvide denne planet til en så uventet størrelse, siger forskerne. De har fokuseret deres analyse på tidevandskræfter, som de siger er stærke nok til at producere de virkninger, der er observeret på WASP-12b.
På Jorden får tidevandskræfter mellem Jorden og Månen lokale havstander til at stige og falde, beskedent, to gange om dagen. WASP-12b er imidlertid så tæt på sit hjem, at tyngdekraften er enorm. De enorme tidevandsstyrker, der virker på planeten, ændrer planets form fuldstændigt til noget, der ligner en rugby- eller amerikansk fodbold.
Disse tidevand forvrænger ikke kun formen af WASP-12b. Ved kontinuerligt at deformere planeten skaber de også friktion i dens indre. Friktionen producerer varme, der får planeten til at ekspandere. "Dette er første gang, at der er direkte bevis for, at intern opvarmning (eller 'tidevandsopvarmning') er ansvarlig for at puste planeten op til sin nuværende størrelse," siger Lin.
Kæmpe som det er, WASP-12b står over for en hurtig død, siger forskerne. Faktisk er dens størrelse en del af dens problem. Det har balloneret til et sådant punkt, at det ikke kan fastholde sin masse mod trækket i sin hjemmets tyngdekraft. Som undersøgelsens hovedforfatter Li forklarer, ”mister WASP-12b sin masse til værtsstjernen med en enorm hastighed på seks milliarder ton hvert sekund. Med denne hastighed vil planeten blive ødelagt fuldstændigt af sin værtsstjerne om cirka ti millioner år. Dette lyder måske som længe, men for astronomer er det intet. Denne planet vil leve mindre end 500 gange mindre end jordens nuværende alder. ”
Om dette billede:
Den massive gasgigant WASP-12b vises i lilla med den gennemsigtige region, der repræsenterer dens atmosfære. Gasgigantens planetens bane er noget ikke-cirkulær. Dette indikerer, at der sandsynligvis er en uset planet med lavere masse i systemet, vist i brunt, der forstyrrer den større planets bane. Masse fra gasgigantens atmosfære trækkes ud og danner en disk omkring stjernen, vist i rødt.
Materialet, der er fjernet fra WASP-12b, falder ikke direkte på den overordnede stjerne; i stedet danner den en disk omkring stjernen og spiral langsomt indad. En omhyggelig analyse af den orbitalbevægelse af WASP-12b antyder omstændighedsbevis for tyngdekraften af en anden planet med lavere masse på disken. Denne planet er sandsynligvis en massiv version af Jorden - en såkaldt "superjord."
Disken med planetarisk materiale og den indlejrede superjord skal kunne detekteres med aktuelt tilgængelige teleskopfaciliteter. Deres egenskaber kan bruges til yderligere at begrænse historien og skæbnen for den mystiske planet WASP-12b.
Foruden KIAA kom støtte til WASP-12b-forskningen fra NASA, Jet Propulsion Laboratory og National Science Foundation. Sammen med Li og Lin inkluderer medforfattere UC Santa Cruz-professor Jonathan Fortney og Neil Miller, en kandidatstuderende ved universitetet.
Kilde: KIAA; papiret, der blev offentliggjort i Nature's 25. februar-nummer, er “WASP-12b som en prolat, oppustet og forstyrrende planet fra tidevandsspredning” (arXiv: 1002.4608 er fortrykket).
