Kuinka 'Ploonets' kertoo meille planeettojen muodostumisesta

Exomoon ympyröi tässä taiteilijassa kaasujättiläisen planeetan

Exomoon ympyröi kaasujättiläisen planeetan tämän taiteilijan vaikutelmassa. Exomoonit voivat irrota, kun heidän vanhemmat planeetansa muuttavat sisäänpäin muodostaen 'ploonetteja', jotka kiertävät tähtiä yksin. (Kuva: NASA/JPL-Caltech)



Paul M. Sutter on astrofyysikko Ohion osavaltion yliopisto , isäntä Kysy avaruusmieheltä ja Avaruusradio ja kirjoittaja ' Paikkasi maailmankaikkeudessa. 'Sutter kirjoitti tämän artikkelin demokratija.euin asiantuntijaäänet: Op-Ed & Insights .



Yksi yllättävimmistä löydöistä parin viime vuosikymmenen aikana on ns. kuumia Jupitereita '', jotka ovat jättiläisiä eksoplaneettoja, jotka kiertävät liian lähellä mukavuutta vanhemmilleen. Lyhyesti sanottuna niitä ei pitäisi olla olemassa. Kaasun jättiläisplaneetat tarvitsevat paljon kaasua tullakseen jättiläiseksi (tästä nimi), mutta tähtien lähellä ei ole paljon kaasua. Joten niiden on täytynyt muodostua kauemmas ja siirtyä kuin kaasumainen koi liekkiin. Prosessin aikana kaikki jäiset kuut ovat saattaneet irrota ja alkaa hajota tulessa, mikä johtaa johonkin, joka ei ole aivan kuu ja ei aivan planeetta - 'ploonet'. '' Näiden hybridiolentojen havaitseminen voi kertoa meille, kuinka kuumista Jupitersista tuli niin kuumia.

Aiheeseen liittyviä: Strangest Alien Planets (Galleria)



Jättiläisen tekeminen

Saatamme houkutella ajattelemaan, että suurin osa aurinkokunnista galaksissa näyttää paljon omalta - pieni kokoelma kivisiä maailmoja, jotka kiertävät lähellä tähteä, jossa on kaasullisia ja jäisiä jättiläisiä, joita ympäröivät suurten ja pienten kuiden joukot , hallitsevat ulkoratoja.

Poika on väärässä.



Tähtitieteilijät olivat ilkeässä yllätyksessä, kun he alkoivat havaita planeettoja aurinkokunnan ulkopuolella . Varhaisimmat menetelmät olivat riippuvaisia ​​siitä, että he havaitsivat vanhemman tähden 'heilumisen', kun yksi sen lapsista vetää sitä painovoimaisesti edestakaisin sen tavanomaisen kiertoradan aikana. Suurimmat huojunnat tulevat suuremmilta planeetoilta, jotka kiertävät pienemmillä etäisyyksillä.

Ja arvaa mitä: juuri sen löysimme.

Suuret planeetat - joissakin tapauksissa jopa suurempia kuin oma hallitseva raskaan sarjan mestarimme, Jupiter - kiertoradat suoraan sanottuna naurettavan lähellä. Puhun lähempänä kuin Mercuryn kiertorataa.



Ensimmäisten yllättävien löytöjen jälkeisten vuosikymmenten aikana olemme saaneet tietää, että nämä niin sanotut kuumat Jupiterit ovat itse asiassa melko yleisiä. Kuitenkin helvetti luonto pystyy muokkaamaan näitä järjestelmiä, se pystyy tekemään sen melko tehokkaasti.

Aiheeseen liittyviä: 7 tapaa löytää vieraita planeettoja

Siellä eikä takaisin

Emme tietenkään ole aivan varmoja siitä, kuinka kuuma Jupiters kuumenee niin kuumaksi. Suurin ongelma on, että tähdet ovat eräänlaisia ​​lämpimiä esineitä, jotka lähettävät paljon säteilyä. Nuorella planeettajärjestelmällä pikkulasten tähtiä ympäröi pyörivä kaasu- ja pölypilvi, joka lopulta sulautuu planeetoiksi.

Lähellä tähtiä pulssit ja purkaukset puhaltavat pois jäljellä olevat kevyemmät elementit, kuten vety ja helium, ja lämpö muuttaa jäädytetyn jäykemmän veden. Siten sisämaailmat hallitsevat raskaampia molekyylejä ja saavat yleensä terveen annoksen nestettä.

Kylmemmillä ulokkeilla lika ja kivet ja liima yhdessä jäätelöiden kanssa muodostavat paljon massiivisempia kappaleita kuin sisäänpäin. Tämän lisääntyneen massan ansiosta äskettäin muodostettu planeetta voi todella irtoaa liuottamalla niin paljon kaasua kuin mahdollista, jotta se voi saada ahneita gravitaatiokätensä ja rakentaa todella vaikuttavia kokoja.

Yleensä tapahtuu vähän sekoitusta ja uudelleenjärjestelyä, kun planeettajärjestelmä alkaa lajitella itseään, kun planeetat liikkuvat sisään tai ulos, kaatuvat yhteen tai jopa saavat valitettavan poistumisen järjestelmästä kokonaan. Mekanismin avulla, jota emme täysin ymmärrä - mahdollisesti monimutkaista tanssia äskettäin muodostuvan planeetan ja sitä ympäröivän kaasun välillä, joka jatkaa syöttämistä - joskus jättiläisplaneetat tynnyrittävät sisäänpäin tähtiä kohti ja syrjäyttävät ketään muuta.

Joten yksi salaperäinen mekanismi vetää suuret planeetat sisään (joskus), mutta toisen salaperäisen prosessin on saatava planeetta pysäyttämään sisäänmuutto; muuten se vain menisi loppuun ja iskeytyisi itse tähtiin. Mutta kun planeetta on paikallaan, se voi kestää ainakin muutaman miljoonan vuoden. Voimakkaalla lämmöllä kuuma Jupiterin kaasumainen ilmakehä haihtuu hitaasti, mutta niin paljon raaka -ainetta vastaan ​​planeetta kestää hyökkäyksen jonkin aikaa.

Kummalliset kuut

Mutta jättiläisplaneetat eivät tule yksin. Sinulla on paljon pieniä ystäviä - heidän kuunsa, yleensä kymmeniä. Vaikka useimmat niistä ovat pieniä ja tuskin mitenkään merkityksellisiä, jotkut niistä voivat olla melko suuria, yhtä suuria kuin Maan oma kuu, joka on täynnä kovakelpoista vettä.

Vuosikymmenten etsinnöistä huolimatta tähtitieteilijät eivät ole vielä vahvistaneet eksomonien olemassaoloa - kuut kiertävät planeettaa aurinkokunnan ulkopuolella. Jos kuumilla Jupitereilla on kuu, emme ole nähneet sitä.

Menettivätkö he kaikki kuunsa kaoottisissa prosesseissa, jotka johtivat heidän sisäiseen vaellukseensa? Irrottautuiko kuut ja putosivatko tähtiin? Irrotettiinko ne järjestelmästä kokonaan?

Todennäköinen vastaus on 'kyllä, yleensä', mutta äskettäin ryhmä tähtitieteilijät yksityiskohtaisesti skenaario jossa kuut eivät vain selviydy muuttoliikkeestä aurinkokunnan kuumille sisäalueille, vaan onnistuvat irrottautumaan isoplaneettojensa painovoimasta ja kiertämään tähtiä omin päin.

Tiimi kutsui näitä esineitä 'ploonetteiksi', koska miksi ei.

Nämä ploonetit, jos he selviävät jättiläismäisten kasviensa vaivoista muuttuessaan tavallisista Jupitereista kuumiksi Jupitereiksi, vaikuttaisivat samalla tavoin epämiellyttävään läheisyyteen tähtiin. Kaikki nämä kivikovien jäätiköiden kerrokset muuttuvat paljon vähemmän koviksi niissä äärimmäisissä lämpötiloissa ja alkavat haihtua pois paksuista sameudesta, joka ympäröi ploonetia.

Tämä tekee kiehtovista havainnollisista seurauksista, koska sameuden läpi kulkeva tähtivalo näyttää erehtymättömän allekirjoituksen. Mahdollinen lähellä oleva pieni planeetta ei ehkä ole ollenkaan planeetta, vaan jääneen kuun jäänteet. Jos tällainen ploonet löydettäisiin, se kertoisi meille, että tämä skenaario ei ole vain mahdollinen, vaan myös elinkelpoinen, mikä antaa tähtitieteilijöille elintärkeän vihjeen kuumien Jupiterien ja yleensä aurinkokuntien muodostumisessa.

Lue lisää: ' Ploonetit: tidally irrallisten exomoonien muodostuminen, kehitys ja havaittavuus . ''

Voit kuunnella Ask A Spaceman -podcastia iTunes ja verkossa osoitteessa http://www.askaspaceman.com . Esitä oma kysymyksesi Twitterissä käyttämällä #AskASpacemania tai seuraamalla Paavalia @PaulMattSutter ja facebook.com/PaulMattSutter . Seuraa meitä Twitterissä @Spacedotcom tai Facebook .