En ekstrasolær planet med hypotetiske (mulige, men ikke-bevisede) vandbærende måner. Billedkredit: NASA / IPAC / R. Gøre ondt. Klik for at forstørre
I løbet af det sidste årti har astronomer, der bruger en jagtteknik, der måler små ændringer i en stjernes hastighed i forhold til Jorden, opdaget mere end 130 ekstrasolære planeter. De første sådanne planeter var gasgiganter, Jupiters masse eller større. Efter flere år begyndte forskerne at opdage Saturn-masseplaneter. Og i august i sidste øjeblik annoncerede de opdagelsen af en håndfuld Neptun-masseplaneter. Kunne disse være superjordene?
I en for nylig tale på et symposium om ekstrasolære planeter forklarede Carnegie Institution af Washington-astronom Alan Boss mulighederne.
Radialhastighed planetjagtteknikker har for nylig skubbet vores opdagelsesmulighed under Saturn-massegrænsen ned i det, vi vil kalde is-gigantgrænsen.
Så vi er nu i stand til at finde planeter tæt på deres værtsstjerner med masser, der kan sammenlignes med Uranus og Neptun (14 til 17 gange Jordens masse).
I vid udstrækning skyldes dette, at Michel Mayor og hans kolleger har et nyt spektrometer i La Silla, som har en hidtil uset spektralopløsning på ca. 1 meter i sekundet. Og jeg tror, Geoff Marcy og Paul Butlers gruppe også ligger ret tæt på det.
Det interessante spørgsmål er dog: Hvad er disse ting? Er det isgiganter, der dannede adskillige AU'er og migrerede ind, eller er de noget andet? Desværre ved vi ikke nøjagtigt, hvad deres masser er. Endnu vigtigere er, at vi ikke rigtig ved, hvad deres tæthed er. Så de kunne være 15-Jorden-masse klipper, eller de kunne være 15-Jorden-masse isgiganter.
Hvad vi virkelig har brug for, er at få folk til at gå ud og opdage yderligere 7 eller deromkring. Vi har 3 indtil videre. Hvis vi havde 10 i alt, har vi nok nok til, at 1 af dem i det mindste skulle transportere sin stjerne, og så kan vi få en idé om, hvad dens densitet er.
Jeg tror dog, at der er en god chance for, at disse rent faktisk kan være en ny klasse af planeten: super-Earths. Årsagen til at jeg vil hævde, at det er, at i det mindste i 2 af de systemer, hvor de er fundet, disse "varme Neptuner" ledsages af en større Jupiter-masse-planet med en bane i længere tid.
Hvis planeterne med lavere masse er isgiganter, der dannede sig langt fra deres stjerner, medmindre du har et meget stærkt forfulgt scenario, ville du ikke forestille dem, at de ender med at migrere indad, forbi de større fyre. Disse systemer ligner mere vores eget solsystem, hvor du har lavmassefælgerne inde i gasgiganterne.
Planeterne i et system som vores system har formodentlig ikke gennemgået meget migration. Så jeg vil påstå, at disse fyre måske er genstande, der dannede sig inden i gasgiganterne og kun vandrede på en lille smule, hvor de ender, hvor vi kan registrere dem med kortvarige spektroskopiundersøgelser.
Til støtte for denne idé er der noget teoretisk arbejde fra Carnegies George Wetherill fra næsten 10 år siden, hvor han nu havde foretaget nogle beregninger af akkumuleringsprocessen for stenede planeter. Han fandt ofte, at der var en ganske spredning i masserne af det, du kom ud, fordi akkumulering er en meget stokastisk proces. For de typiske parametre, han brugte, i slutningen af 100 millioner år eller deromkring, ville han ikke kun få genstande med 1 jordmasse, men også objekter på op til 3 jordmasser.
Nå, på det tidspunkt, antog han for sine beregninger en ret lav overfladetæthed på 1 AU, hvor disse planeter dannede sig. I betragtning af det, vi ved nu, skal du, hvis du vil være i stand til at fremstille en Jupiter kl. 5 AU ved hjælp af kernetilstandsmodellen for planetarisk dannelse, skrue op massefylden i den protoplanetære disk med en faktor på 7 eller derover over hvad Wetherill antaget.
Det skalerer direkte med massen af de planeter, som du ville forvente at finde som et resultat. Så hvis du gjorde disse beregninger igen, hvis du antager denne højere indledende tæthed, ville den øvre grænse for massen af de indre planeter gå fra 3 jordmasser, hvilket er, hvad Wetherill fik, op til at sige 21 jordmasser. Det er inden for området, hvad vi estimerer for disse nyligt opdagede varme Neptun-masse-objekter.
Så måske er det, vi virkelig ser, en ny klasse af objekter, superjordar snarere end isgiganter.
Original kilde: NASA Astrobiology
