Ο γιγάντιος πλανήτης αερίου με την πυκνότητα ενός Marshmallow παραβιάζει όλους τους κανόνες
Μοτίβα έχουν εμφανιστεί στους χιλιάδες πλανήτες που ανακαλύφθηκαν πρόσφατα σε τροχιά γύρω από αστέρια εκτός από τον Ήλιο. Έτσι, όταν βρεθούν πλανήτες που σπάνε αυτά τα μοτίβα, οι αστρονόμοι γίνονται περίεργοι, ιδιαίτερα όταν έχουν εμπιστοσύνη στις εξηγήσεις τους για αυτό που έχουν δει.
Ο τελευταίος παραβάτης κανόνων ακούει στο όχι ακριβώς επαναστατικό όνομα TOI-3757 b και βρίσκεται 580 έτη φωτός μακριά στον αστερισμό Auriga. Η ακτίνα του είναι 10 τοις εκατό μεγαλύτερη από αυτή του Δία, αλλά η μάζα του είναι μόλις το ένα τέταρτο μεγαλύτερη. Στην πραγματικότητα, είναι ο γίγαντας αερίου χαμηλότερης πυκνότητας που έχει βρεθεί ποτέ σε τροχιά γύρω από έναν κόκκινο νάνο.
Ο Κρόνος έχει πυκνότητα μικρότερη από το νερό, με αποτέλεσμα τα παιδικά βιβλία αστρονομίας να τον απεικονίζουν μερικές φορές να επιπλέει σε έναν απέραντο ωκεανό. Το TOI-3757 b είναι 60 τοις εκατό λιγότερο πυκνό ακόμα. μόλις 0,27 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό (0,037 λίβρες ανά κυβικό πόδι). Οι αστρονόμοι που το βρήκαν το συνέκριναν με ένα marshmallow, οπότε ίσως χρειαζόμαστε μια γιγάντια ζεστή σοκολάτα στην οποία να μπορεί να μπουρδίζει.
Όσο ελαφρύ κι αν είναι, αν το TOI-3757 b περιφερόταν γύρω από ένα αστέρι που μοιάζει με τον Ήλιο, δεν θα ξεχώριζε. Ωστόσο, οι αέριοι γίγαντες είναι σπάνιοι γύρω από τους κόκκινους νάνους για να ξεκινήσουν - μόλις 10 έχουν βρεθεί, το 0,2 τοις εκατό των γνωστών πλανητών, οπότε ένας τόσο ασήμαντος απαιτεί εξηγήσεις.
Μια ένδειξη για τον πιθανό σχηματισμό του TOI-3757 b έγκειται στο γεγονός ότι το μητρικό του αστέρι, το TOI-3757, έχει τη χαμηλότερη αφθονία μετάλλων (αστρονομικά ορίζεται ως οτιδήποτε βαρύτερο από ήλιο) από τους κόκκινους νάνους που είναι γνωστό ότι έχουν γιγάντιους πλανήτες. Η σύνθεση του δίσκου από τον οποίο σχηματίζονται οι πλανήτες αντανακλά αυτή του άστρου, επομένως είναι πιθανό τα βαρύτερα στοιχεία να ήταν ελλιπή όταν σχηματίστηκε το TOI-3757 b.
Μια δεύτερη εξήγηση που προσφέρει το έγγραφο είναι ότι το TOI-3757 b έχει μια ασυνήθιστα επιμήκη τροχιά για έναν γιγάντιο πλανήτη. Οι συγγραφείς προτείνουν ότι η εσωτερική θέρμανση που παράγεται όταν κινείται κοντά στο αστέρι και στη συνέχεια απομακρύνεται ξανά, όπως συμβαίνει κάθε 3,5 ημέρες, θα μπορούσε να προκαλέσει το φούσκωμα του πλανήτη.
Μερικοί συνδυασμοί πλανητών-αστέρων είναι σπάνιοι επειδή τα όργανά μας δεν είναι κατάλληλα για την εύρεση τους, όπως αυτά με μάζα μικρότερη από τον Άρη ή σε μεγάλες τροχιές. Ωστόσο, είναι πολύ πιο εύκολο να βρούμε γίγαντες αερίου παρά «υπερ-Γη» και έχουμε βρει πολλούς από αυτούς. Κατά συνέπεια, οι αστρονόμοι είναι βέβαιοι ότι πρόκειται για ένα ζεύγος που δεν έχουμε υποδειγματοποιήσει.
Με τόσο χαμηλή πυκνότητα, το TOI-3757 b είναι ένας ιδιαίτερα δελεαστικός στόχος για το JWST και τα γιγάντια τηλεσκόπια με βάση τη Γη που βρίσκονται τώρα υπό κατασκευή για να εξετάσουν την ατμόσφαιρά του. Αρχικά ανακαλύφθηκε από το τηλεσκόπιο TESS όταν μείωσε το φως που προερχόταν από το άστρο του, αλλά μέρος αυτού του φωτός έφτασε σε εμάς φιλτραρισμένο μέσω της εξωτερικής του ατμόσφαιρας. Αυτό δίνει στους αστρονόμους την ευκαιρία να συλλέξουν το παραγόμενο φάσμα και να καθορίσουν τη σύνθεση των εξωτερικών στρωμάτων.
«Η εύρεση περισσότερων τέτοιων συστημάτων με γιγάντιους πλανήτες - που κάποτε θεωρείτο ότι ήταν εξαιρετικά σπάνιοι γύρω από τους κόκκινους νάνους - είναι μέρος του στόχου μας να κατανοήσουμε πώς σχηματίζονται οι πλανήτες», δήλωσε ο Δρ Shubham Kanodia του Ινστιτούτου Επιστήμης Carnegie σε μια δήλωση.
Η εργασία δημοσιεύεται στο The Astronomical Journal (Open Access).
