Ένας παράξενος, εξαιρετικά ελαφρύς πλανήτης καλύπτεται από μια τόσο πυκνή ομίχλη που ακόμη και το JWST δεν μπορεί να αποκαλύψει τη σύνθεσή του. Το ασυνήθιστο μέγεθος και η τροχιά του αναγκάζουν τους επιστήμονες να επανεξετάσουν τον τρόπο σχηματισμού των πλανητών.
Tι κρύβει η ομίχλη
Μια πρόσφατα δημοσιευμένη μελέτη υποδηλώνει ότι μια πυκνή ομίχλη που περιβάλλει τον πλανήτη εξαιρετικά χαμηλής πυκνότητας Kepler-51d μπορεί να κρύβει τόσο τη σύνθεσή του όσο και τον τρόπο σχηματισμού του. Ερευνητές με επικεφαλής το Penn State χρησιμοποίησαν το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb (JWST) της NASA για να διερευνήσουν αυτόν τον ασυνήθιστο «υπερ-φουσκωμένο» πλανήτη, ο οποίος ήδη αμφισβητεί τα τυπικά μοντέλα σχηματισμού πλανητών. Αυτό που βρήκαν πρόσθεσε στο μυστήριο. Η ομίχλη που περιβάλλει τον πλανήτη φαίνεται να είναι η πιο πυκνή που έχει παρατηρηθεί ποτέ, καθιστώντας εξαιρετικά δύσκολη την ανίχνευση των χημικών υπογραφών στην ατμόσφαιρά του και την αποκάλυψη στοιχείων για την προέλευσή του.
Το Σύστημα Kepler-51 και οι Ασυνήθιστοι Πλανήτες του
Ο Kepler-51 είναι ένα αστέρι περίπου 2.615 έτη φωτός από τη Γη στον αστερισμό του Κύκνου. Φιλοξενεί τέσσερις γνωστούς πλανήτες, τουλάχιστον τρεις από τους οποίους ταξινομούνται ως υπερ-φουσκωτοί. Αυτοί οι κόσμοι έχουν περίπου το μέγεθος του Κρόνου, αλλά περιέχουν μόνο μερικές φορές τη μάζα της Γης. Μεταξύ αυτών, ο Kepler-51d είναι και ο πιο ψυχρός και ο λιγότερο πυκνός.
«Πιστεύουμε ότι οι τρεις εσωτερικοί πλανήτες που περιστρέφονται γύρω από τον Kepler-51 έχουν μικροσκοπικούς πυρήνες και τεράστιες ατμόσφαιρες, δίνοντάς τους μια πυκνότητα παρόμοια με μαλλί της γριάς», δήλωσε η Jessical Libby-Roberts, μεταδιδακτορική ερευνήτρια του Κέντρου Εξωπλανητών και του Habitable Worlds στο Penn State κατά τη στιγμή της έρευνας και πρώτη συγγραφέας της εργασίας. «Αυτοί οι υπερ-φουσκωτοί πλανήτες εξαιρετικά χαμηλής πυκνότητας είναι σπάνιοι και αψηφούν τη συμβατική κατανόηση του πώς σχηματίζονται οι αέριοι γίγαντες. Και σαν να μην ήταν αρκετά δύσκολο να εξηγήσουμε πώς σχηματίστηκε ένας, αυτό το σύστημα έχει τρεις!»
Γιατί ο Kepler-51d παραβιάζει τους κανόνες σχηματισμού πλανητών
Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι αέριοι γίγαντες σχηματίζονται με συμπαγείς, πυκνούς πυρήνες που δημιουργούν ισχυρή βαρύτητα, επιτρέποντάς τους να τραβούν και να διατηρούν παχιά περιβλήματα αερίου. Αυτοί οι πλανήτες συνήθως αναπτύσσονται πιο μακριά από τα αστέρια τους, όπου το αέριο είναι πιο άφθονο, παρόμοιο με τον Δία και τον Κρόνο πέρα από τη ζώνη των αστεροειδών.
Ο Kepler-51d δεν ακολουθεί αυτό το μοτίβο. Φαίνεται να μην έχει πυκνό πυρήνα και περιστρέφεται γύρω από το αστέρι του σε απόσταση παρόμοια με τη θέση της Αφροδίτης σε σχέση με τον ήλιο.
«Ο Kepler-51 είναι ένα σχετικά ενεργό αστέρι και οι αστρικοί άνεμοι του θα πρέπει εύκολα να απομακρύνουν τα αέρια από αυτόν τον πλανήτη, αν και η έκταση αυτής της απώλειας μάζας κατά τη διάρκεια ζωής του Kepler-51d παραμένει άγνωστη», δήλωσε η Libby-Roberts, η οποία είναι τώρα επίκουρη καθηγήτρια φυσικής και αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο της Τάμπα.
«Είναι πιθανό ο πλανήτης να σχηματίστηκε πιο μακριά και να κινήθηκε προς τα μέσα, αλλά εξακολουθούμε να έχουμε ένα σωρό ερωτήματα σχετικά με το πώς σχηματίστηκε αυτός ο πλανήτης - και οι άλλοι πλανήτες σε αυτό το σύστημα. Τι είναι αυτό σε αυτό το σύστημα που δημιούργησε αυτούς τους τρεις πραγματικά περίεργους πλανήτες, έναν συνδυασμό ακραίων φαινομένων που δεν έχουμε δει πουθενά αλλού;»
Τι Περιμένουν οι Επιστήμονες Μέσα στην Ατμόσφαιρα
Επειδή αυτοί οι πλανήτες έχουν τόσο χαμηλή πυκνότητα, οι ερευνητές πιστεύουν ότι κυριαρχούνται από ελαφρά στοιχεία όπως το υδρογόνο και το ήλιο, μαζί με άλλα υλικά. Η αναγνώριση αυτών των στοιχείων θα παρείχε σημαντικές ενδείξεις για το πού σχηματίστηκε ο πλανήτης και τις συνθήκες που βίωσε.
Αν και ο Kepler-51d δεν μπορεί να απεικονιστεί άμεσα, οι επιστήμονες μπορούν να τον μελετήσουν παρατηρώντας το άστρο που τον φιλοξενεί. Όταν ο πλανήτης περνάει μπροστά από το άστρο, το φως του άστρου μειώνεται ελαφρώς και φιλτράρεται μέσα από την ατμόσφαιρα του πλανήτη.
«Πιστεύουμε ότι ο πλανήτης έχει ένα τόσο παχύ στρώμα ομίχλης που απορροφά τα μήκη κύματος του φωτός που εξετάσαμε, επομένως δεν μπορούμε στην πραγματικότητα να δούμε τα χαρακτηριστικά από κάτω», δήλωσε ο Suvrath Mahadevan, Καθηγητής Αστρονομίας και Αστροφυσικής Verne M. Willaman στο Penn State Eberly College of Science και συγγραφέας της εργασίας. «Φαίνεται πολύ παρόμοιο με την ομίχλη που βλέπουμε στον μεγαλύτερο δορυφόρο του Κρόνου, τον Τιτάνα, ο οποίος έχει υδρογονάνθρακες όπως το μεθάνιο, αλλά σε πολύ μεγαλύτερη κλίμακα.
Ο Kepler-51d φαίνεται να έχει μια τεράστια ποσότητα ομίχλης - σχεδόν την ακτίνα της Γης - η οποία θα ήταν μια από τις μεγαλύτερες που έχουμε δει σε έναν πλανήτη μέχρι τώρα».
Μια εναλλακτική εξήγηση
Η ομάδα αξιολόγησε επίσης εάν οι δακτύλιοι μπορούσαν να εξηγήσουν τις παρατηρήσεις. Εάν ο πλανήτης είχε δακτυλίους με κλίση υπό μια συγκεκριμένη γωνία, θα μπορούσε να μπλοκάρει το φως των αστεριών και να κάνει τον πλανήτη να φαίνεται μεγαλύτερος και λιγότερο πυκνός από ό,τι είναι στην πραγματικότητα. Ωστόσο, αυτή η εξήγηση δεν ταιριάζει με το παρατηρούμενο μοτίβο φωτός.
Περαιτέρω μελέτες παρόμοιων πλανητών θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην αποσαφήνιση του τι συμβαίνει. Μια άλλη ομάδα αναλύει επί του παρόντος τις παρατηρήσεις του JWST για τον Kepler-51b για να προσδιορίσει εάν όλοι οι υπερ-φουσκωμένοι πλανήτες μοιράζονται παρόμοιες θολό ατμόσφαιρες ή εάν ο Kepler-51d αποτελεί εξαίρεση.
www.worldenergynews.gr
