Eksoplaneter - Hottest, Darkest, Oldest

• Kan 14, 2024

Solsystemet vårt var det eneste vi kjente. Astronomer brukte den til å forklare hvordan stjernesystemer ble laget av restene av stjernedannelse, og hvorfor små steinete planeter var nærmere Solen og gassgigantene lenger unna. Men pass på teorien basert på bare ett eksempel! Vi kjenner nå til tusenvis av planeter rundt andre soler, og teoriene må revideres. Her er noen av de fantastiske planetene vi har funnet.

KELT-9 b, den hotteste planeten
Jupiter er fem ganger lenger fra solen enn jorden er. Imidlertid a hete Jupiter som KELT-9 b er en gigantisk planet som går i bane rundt stjernen - mye nærmere enn Merkur er solen. Omtrent 650 lysår unna i stjernebildet Cygnus, glitrer denne varme Jupiter rundt stjernen KELT-9 hver 36. time. Det er ikke bare tretti ganger nærmere stjernen enn Jorden er mot solen, men stjernen er dobbelt så varm som solen.

KELT-9 b er tidsmessig låst, så dagkanten vender alltid mot stjernen. Den kule siden av planeten er 2000 ° C, og solsiden er mer enn dobbelt så varm. Planeten er varmere enn de fleste stjerner i Galaxy. Faktisk er atmosfæren ganske stjerneaktig, og inneholder fordampede tunge elementer som jern og titan.

Du lurer kanskje på hvorfor, hvis KELT-9 b er så stjerneaktig, at den ikke er en stjerne. Men den enorme oppvarmingen er forårsaket av KELT-9 - den er ekstern for planeten. Varmen til en stjerne genereres internt ved kjernefysisk fusjon.

Denne voldsomme varmen fordamper planetens atmosfære. Hvis vi kunne sjekke ut KELT-9 om noen millioner år, ville det ikke være noe tegn på planeten. All dens gass ville ha kokt bort.

TrES-2 b, den mørkeste planeten
Som stjernenavn, GSC 03549-02811 mangler appellen til, si, Antares eller Bellatrix, men stjernen er av stor interesse. Den er lik type og alder som sola, og har også minst en planet. Stjernen ligger 750 lysår unna i stjernebildet Draco (Dragen), og i motsetning til sola, er den den primære stjernen i et binært system. Ledsageren er en oransje dverg skilt fra den med 230 AU. (Én AU - astronomisk enhet - er avstanden fra jorden til sola.)

Det vanlige systemet for å navngi en eksoplanett ville gjøre planeten GSC 03549-02811 b. Heldigvis heter planeten TrES-2 b som i det minste er kortere. (Navnet kommer fra Trans-Atlantic Exoplanet Survey.)

Planeten TrES-2 b er ingenting som noen av solsystemets planetene. Det er en annen het Jupiter, og det er også den mørkeste kjente planeten. Omtrent like reflekterende som kull gir den mindre enn 1% av lyset som faller på det.

Men hvorfor er TrES-2 b så mørk? Det ser ut til å være tre grunner. (1) Selv om Jupiter blir lysere av sine reflekterende ammoniakkskyer, ved 1000 ° C (1800 ° F) er det for varmt til at det dannes skyer på TrES-2 b. (2) Antagelig fordampes natrium og kalium og andre lysabsorberende kjemikalier i atmosfæren. (3) De to første grunnene utgjør ikke helt mørket, så det er en annen faktor som astronomene ennå ikke forstår.

Tross sin manglende refleksjonsevne er TrES-2 b ikke helt svart. Ifølge forsker David Spiegel, "Det er så varmt at det avgir en svak rød glød, omtrent som en brennende kule eller spolene på en elektrisk komfyr."

PSR B1620-26 b, den eldste planeten
Messier 4 (M4) er en kuleklynge 12.400 lysår unna i stjernebildet Scorpius. En kuleklynge er en tett befolket stjerneklynge der stjernene dras sammen av sin gjensidige tyngdekraft til en sfærisk form. M4 er noe mer åpen enn de fleste kuleklynger, men den har en tett kjerne. Å ha stjerner tett på hverandre kan forstyrre planetdannelsen.

Så astronomer lurte på: kunne det være planeter i en kuleklynge? Svaret viser seg å være ja. I 1993 ble en overraskende planet oppdaget i M4. Den offisielle betegnelsen er PSR B1620-26 b, men siden den er 12,7 milliarder år gammel - bare en milliard år yngre enn universet - er populære navn på det Metusalem og Genesis-planeten.

I tillegg til sin alder og beliggenhet, er Methuselah en ekstraordinær planet på andre måter. Det var den første planeten som ble oppdaget i et sirkulær bane. Dette betyr at det er i et binært stjernesystem, og at det går i bane rundt stjernene.

Methuselah er en gigant med 2,5 ganger massen til Jupiter, men hvordan er de to stjernene? De har minst en funksjon til felles: de er begge døde. Primærstjernen PST B1620-26 er en pulsar. Det er en raskt roterende nøytronstjerne, som er den komprimerte kjernen til en massiv stjerne ødelagt i en supernovaeksplosjon. Sekundærstjernen WD B1620-26 er en hvit dverg, som er restene av en sollignende stjerne som kollapset, uten eksplosjon, etter at drivstoffet var brukt opp.

Astronomer, som bringer sammen historien om dette kompliserte lille systemet, tror at planeten dannet seg rundt den sollignende stjernen som nå er en hvit dverg. Mens de passerte gjennom den overfylte kjernen av M4, ble paret fanget av en nøytronstjerne. Et så nært stjernemøte vil generelt være sjelden i Galaxy fordi stjernene er så langt fra hverandre, men det er mulig i dette miljøet med høyere tetthet.

Da den sollignende stjernen brukte opp sitt hydrogenbrensel og svellet inn i en rød gigant, sølt noe av dets materiale på nøytronstjernen, og påskyndet rotasjonen til å danne en pulsar. Etter hvert tok den røde kjempen opp drivstoffet og ble en hvit dverg. Pulsaren og dvergen går i bane rundt hverandre, og Methuselah går i bane rundt paret i en avstand på 23 AU. Det er noe lenger unna enn Uranus er fra Solen.

Det kan være en trist avslutning for Methuselah i en fjern fremtid. Etter hvert vil trioen trolig bli forstyrret av et møte med en annen stjerne. I så fall vil planeten sannsynligvis bli kastet ut fra M4 til det store tomme rommet mellom stjernene.