Korelace mezi těžkými elementy v tranzitivních planetách a metalicitou jejich rodičů. Obrazový kredit: A&A. Klikni pro zvětšení
Z 188 objevených extrasolárních planet je 10 tranzitů; vidíme je, protože při průchodu vpředu ztmavují svou mateřskou hvězdu. To dává astronomům příležitost studovat skutečné složení těchto planet. Evropští astronomové objevili, že obsah kovu těchto „horkých jupiterů“ závisí na množství kovu v jejich mateřské hvězdě, což mění velikost jejich jader.
Tým evropských astronomů, vedený T. Guillotem (CNRS, Observatoire de la Cote d'Azur, Francie), zveřejní novou studii fyziky Pegasidů (známých také jako horké Jupitery) v Astronomii a astrofyzice. Zjistili, že množství těžkých prvků v Pegasidech koreluje s metalicitou jejich mateřských hvězd. Toto je první krok k pochopení fyzické podstaty extrasolárních planet.
Až dosud astronomové objevili 188 extrasolárních planet, z nichž 10 je známo jako „tranzitní planety“. Tyto planety procházejí mezi jejich hvězdou a námi na každé oběžné dráze. Vzhledem k současným technickým omezením jsou jedinými tranzitivními planetami, které lze detekovat, obří planety obíhající poblíž jejich mateřské hvězdy známé jako „horké Jupitery“ nebo Pegasidy. Deset dosud známých tranzitivních planet má hmotnosti mezi 110 a 430 hmotami Země (pro srovnání, Jupiter s 318 hmotami Země je nejmasivnější planetou v naší Sluneční soustavě).
Přestože jsou tranzitní planety vzácné, jsou klíčem k pochopení planetární formace, protože jsou to jediné planety, pro které lze určit hmotnost i poloměr. Získaná průměrná hustota může v zásadě omezit jejich globální složení. Přenesení střední hustoty na globální složení však vyžaduje přesné modely vnitřní struktury a vývoje planet. Situaci komplikuje naše relativně špatná znalost chování hmoty při vysokých tlacích (tlak ve vnitřcích obřích planet je více než milionkrát vyšší než atmosférický tlak na Zemi). Z devíti tranzitivních planet známých do dubna 2006 mohla uspokojivě určit své globální složení pouze ta nejmenší. Ukázalo se, že má masivní jádro těžkých prvků, asi 70krát větší než Země, s vodíkem a heliem o hmotnosti 40 Země. Z zbývajících osmi planet bylo zjištěno, že šest je většinou tvořeno vodíkem a heliem, jako Jupiter a Saturn, ale jejich základní hmotu nebylo možné určit. Poslední dvě byly shledány příliš velkými, aby je bylo možné vysvětlit jednoduchými modely.
Když je Tristan Guillot a jeho tým považovali za soubor a poprvé za anomálně velké planety, zjistili, že devět tranzitivních planet má homogenní vlastnosti s hmotností jádra od 0 (žádné jádro nebo malé) nahoru až na 100násobek hmotnosti Země a okolní obálky vodíku a hélia. Některé z pegasidů by proto měly obsahovat větší množství těžkých prvků, než se očekávalo. Při porovnávání hmoty těžkých prvků v Pegasidech s metalitou mateřských hvězd také našli korelaci, s planetami narozenými kolem hvězd, které jsou stejně bohaté na kovy jako naše Slunce a které mají malá jádra, zatímco planety obíhají hvězdy které obsahují dvakrát až třikrát více kovů, mají mnohem větší jádra. Jejich výsledky budou publikovány v Astronomii a astrofyzice.
Modely formace planety nedokázaly předpovědět velká množství těžkých prvků, které se na mnoha planetách objevily tímto způsobem, takže z těchto výsledků vyplývá, že je třeba revidovat. Korelace mezi hvězdným a planetárním složením musí být potvrzena dalšími objevy tranzitujících planet, ale tato práce je prvním krokem ve studiu fyzické podstaty extrasolárních planet a jejich formování. To by vysvětlovalo, proč je tranzitní planety tak těžké najít, začít. Protože většina Pegasidů má relativně velká jádra, jsou menší, než se očekávalo, a je obtížnější je detekovat při průchodu před svými hvězdami. V každém případě je velmi slibné, že v říjnu bude zahájena kosmická mise CNES COROT, která by měla objevit a vést k charakterizaci desítek tranzitivních planet, včetně menších planet a planet obíhajících příliš daleko od jejich hvězdy, aby byly detekovány ze země. .
A co desátá tranzitní planeta? XO-1b byl ohlášen velmi nedávno a je také zjištěno, že je neobvykle velká planeta obíhající kolem hvězdy sluneční metality. Modely naznačují, že má velmi malé jádro, takže tento nový objev posiluje navrhovanou korelaci hvězdné-planetární metalicity.
Původní zdroj: NASA Astrobiology
