Opdagelsen af planter uden for solenergi er bestemt blevet varm i de sidste par år. Med installationen af Kepler mission i 2009 er flere tusinder af eksoplanetkandidater blevet opdaget og over 2.500 er bekræftet. I mange tilfælde har disse planeter været gasgiganter, der kredser tæt på deres respektive stjerner (også kaldet "Hot Jupiters"), som har forvirret nogle almindeligt forestillinger om, hvordan og hvor planeter dannes.
Ud over disse massive planeter opdagede astronomer også en lang række planeter, der spænder fra massive jordiske planeter (“Super-Earths) til Neptune-store giganter. I en nylig undersøgelse opdagede et internationalt teamastronomer tre nye exoplaneter, der kredser om tre forskellige stjerner. Disse planeter er en interessant række fund, bestående af to "Hot Saturns" og en Super-Neptune.
Denne undersøgelse med titlen "Opdagelsen af WASP-151b, WASP-153b, WASP-156b: indsigt om migration af gigantiske planter og den øverste grænse af den Neptuniske ørken", dukkede for nylig op i det videnskabelige tidsskrift Astronomi og astrofysiks. Anført af Olivier. D. S. Demangeon, en forsker fra Institut for Astrofysik og Rumvidenskab i Portugal, anvendte teamet data fra SuperWASP-eksoplanet-jagtundersøgelsen til at opdage tegn på tre nye gasgiganter.
Super vidvinkelsøgning efter planeter (SuperWASP) er et internationalt konsortium, der bruger vidvinkel Transit Photometry til at overvåge natthimlen til transitbegivenheder. Programmet er afhængig af robotobservatorier beliggende på to kontinenter - SuperWASP-nord, beliggende ved Roque de los Muchachos-observatoriet på Kanariske ø; og SuperWASP South, ved det sydafrikanske astronomiske observatorium, nær Sutherland, Sydafrika.
Fra SuperWASP-undersøgelsesdataene kunne Dr. Demangeon og hendes kolleger registrere tre transportsignaler fra tre fjerne stjerner - WASP-151, WASP-153 og WASP-156. Dette blev derefter efterfulgt af spektroskopiske observationer udført ved hjælp af Haute-Provence-observatoriet i Frankrig og La Silla-observatoriet i Chile, som gjorde det muligt for holdet at bekræfte arten af disse planeter.
Fra dette bestemte de, at WASP-151b og WASP-153b er to "varme Saturner", hvilket betyder, at de er gasdæmpere med lav densitet med tæt bane. De kredser om deres respektive solskin, som begge er tidlige stjerner af G-typen (alias gule dværge, ligesom vores sol), med en orbitalperiode på 4,53 og 3,33 dage. WASP-156b er i mellemtiden en Super-Neptun, der kredser om en K-type (orange dværg) stjerne. Som de anførte i deres undersøgelse:
”WASP-151b og WASP-153b er relativt ens. Deres masser på henholdsvis 0,31 og 0,39 M Jup og halvhovedakser på henholdsvis 0,056 AU og 0,048 AU angiver to objekter af Saturn-størrelse omkring tidlige G-type stjerner med V-styrke ~ 12,8. WASP-156bs radius på 0,51R Jup antyder en Super-Neptun og gør den til den mindste planet nogensinde opdaget af WASP. Dets masse på 0,128 M Jup er også den 3. letteste detekteret af WASP efter WASP-139b og WASP-107b. Også interessant er det faktum, at WASP-156 er en lys (magV = 11,6) K-type stjerne. ”
Samlet repræsenterer disse planeter nogle store muligheder for exoplanet-forskning. Som de antyder, ”ligger disse tre planeter også tæt på (WASP-151b og WASP-153b) eller under (WASP-156b) den øvre grænse af den Neptuniske ørken.” Dette refererer til grænsen astronomer har observeret omkring stjerner, hvor skudperiode Neptunstørrelse planeter er meget usandsynligt at blive fundet.
Grundlæggende set af de kortoplagte exoplaneter (mindre end 10 dage), der hidtil er blevet opdaget, har størstedelen haft en tendens til at være i kategorien "Super-Earth" eller "Super-Jupiter". Dette underskud af Neptune-lignende planeter er blevet tilskrevet forskellige mekanismer, når det kommer til dannelsen og udviklingen for varme Jupiters og kortperiode super-Earths, såvel som det er resultatet af en indkapsling af gas forårsaget af en stjernes ultraviolette stråling .
Indtil videre er der kun opdaget ni "Super-Neptunes"; så denne seneste opdagelse (hvem der kender egenskaber) burde give masser af muligheder for forskning. Eller som Dr. Demangeon og hendes kolleger forklarer i undersøgelsen:
”WASP-156b, der er en af de få velkarakteriserede Super-Neptuner, vil hjælpe med at begrænse dannelsen af planeter i Neptunstørrelse og overgangen mellem gas- og isgiganter. Estimaterne for disse tre stjerners alder bekræfter tendensen for, at nogle stjerner har gyrokronologiske aldre, der er væsentligt lavere end deres isokronale aldre. ”
Holdet bød også på nogle mulige forklaringer på eksistensen af en "Neptunian ørken" baseret på deres fund. Til at begynde med foreslog de, at en høj eksentricitetsmigration kunne være ansvarlig, hvor Neptun-størrelse isgiganter dannes i de ydre rækker af et stjernesystem og migrerer indad over tid. De viser også, at deres opdagelse giver overbevisende bevis for, at ultraviolet stråling og udhuling af gaskonvolutter kunne være en nøgldel af puslespillet.
Men selvfølgelig indikerer Dr. Demangeon og hendes kolleger, at yderligere forskning vil være nødvendig for at bekræfte deres hypotese, og at der er behov for yderligere undersøgelser for korrekt at begrænse grænserne for den såkaldte "Neptunian desert". De viser også, at fremtidige missioner som NASAs Transiting Exoplanet Survey Satellite og ESAs PLAnetary Transits and Oscillations of stars (PLATO) -mission vil være afgørende for denne indsats.
”Det er klart, at en mere grundig analyse er nødvendig for at undersøge alle mulige konsekvenser bag denne hypotese,” konkluderer de. ”En sådan analyse er uden for omfanget af denne artikel, men vi mener, at denne hypotese er værd at undersøge. I denne sammenhæng ville en søgning efter ledsagere i en længere periode, der måske har udløst den høje excentricitetsmigration eller et uafhængigt aldersestimat gennem asterosiesmologi med TESS eller Platon være særlig interessant.
Det store antal eksoplaneter, der er gjort i de seneste årtier, har gjort det muligt for astronomer at teste og revidere almindelige teorier om, hvordan planetariske systemer dannes og udvikles. Disse samme opdagelser har også bidraget til at fremme vores forståelse af, hvordan vores eget solsystem blev. I sidste ende er det at kunne studere en forskelligartet række planetariske systemer, som er forskellige stadier i deres historie, tillade os at skabe en slags tidslinje for kosmisk evolution.
