Ačkoli naše sluneční soustava obsahuje pouze „běžnou Zemi“, astronomové předpovídají, že jiné systémy mohou obsahovat „super Země“; skalnaté planety s několikrát hmotností naší planety. Jelikož hvězdy červeného trpaslíka mají menší hmotnost, nemohou zavěsit na lehčí plyn, který přechází na plynové obry. Zbývající těžší prvky mají čas vytvořit velmi masivní pozemské planety.
Nové vysvětlení pro formování „super-Země“ naznačuje, že je pravděpodobnější, že najdou obíhající červené trpasličí hvězdy - nejhojnější typ hvězdy - než plynové obří planety jako Jupiter a Saturn. Teorie, kterou Dr. Alan Boss z ministerstva zemského magnetismu Carnegieho ústavu popisuje mechanismus, kterým UV záření od blízké masivní hvězdy odtrhává plynnou obálku planety a odhaluje super-Zemi. Práce, publikovaná v Astrophysical Journal (Letters) z 10. června 2006, vysvětluje nedávné objevy extrasolární planety pomocí metody mikročočky.
Super-Země mají masy, které se pohybují mezi hmotami Země a Neptunu, ale mají neznámá složení. "Z 300 hvězd nejblíže ke Slunci je nejméně 230 červených trpaslíků s hmotností menší než polovina hmotnosti našeho Slunce," říká Boss. "Protože blízké hvězdy jsou nejjednodušší místa, kde hledat jiné planety podobné Zemi, je důležité se pokusit předpovědět, jaké typy planetárních systémů mohou mít, a to znamená pokusit se zjistit, jak se jejich planety mohou tvořit."
Nedávno byly předloženy důkazy o planetě s nejnižší hmotností, která byla dosud nalezena na oběžné dráze kolem hvězdy hlavní sekvence, jako je Slunce. Bylo zjištěno mezinárodním konsorciem astronomů prostřednictvím události microlensing, kde hvězda v popředí zesiluje světlo od mnohem vzdálenější hvězdy ohýbáním světla hvězdy pozadí v našem směru, což předvídal Einstein. Kromě toho pozorovali také sekundární zjasnění, shodné s přítomností planety o hmotnosti zhruba 5,5 Země obíhající kolem hvězdy popředí ve vzdálenosti podobné asteroidnímu pásu v naší Sluneční soustavě. Zatímco totožnost hvězdy v popředí není známa, je to pravděpodobně červená trpaslík (M trpaslík). Následně byl předložen důkaz o mikrolensingu planetou hmoty o hmotnosti 13 Země kolem dalšího červeného trpaslíka.
Týmy pro detekci mikročoček interpretovaly své objevy jako důkaz, že super-Země se mohou tvořit kolem červených trpaslíků stejným postupem, který vedl k vytvoření Země a dalších pozemských planet v naší Sluneční soustavě, konkrétně ke srážkám mezi postupně většími pevnými těly. Tento proces je však tak pomalý, že je nepravděpodobné, že by vedl ke vzniku planet obřích plynů kolem červených trpaslíků, protože diskový plyn pravděpodobně zmizí dříve, než pevná tělesa budou dostatečně velká, aby zachytila jakýkoli plyn. Mikrolensingové týmy však dříve našly důkazy pro dvě planety s plynovými obry s hmotami podobnými Jupiteru kolem dvou dalších červených hvězd trpaslíků. Vzhledem k tomu, že mikročočky byly detekovány stejné počty obřích planet a planety s hmotou super-Země, přesto první z nich lze snáze odhalit, tvrdili, že musí existovat mnohem méně obřích planet než super-Země.
Boss přemýšlel o těchto objevech, když seděl v hotelové hale v Houstonu, když mu došlo k novému vysvětlení čtyř planet s mikročočky. Dříve ukázal, že červené trpasličí hvězdy pravděpodobně vytvoří mechanismus nestability disku rychle, proto plynný disk tvoří spirálová ramena a samogravitační protoplanety, které by se při absenci jakéhokoli rušení staly Jupitery. Většina hvězd se však tvoří v regionech, kde se nakonec vytvoří masivní O hvězdy. Takové hvězdy emitují obrovské množství ultrafialového (UV) záření, které stripuje plyn z disku kolem mladých hvězd, vystavuje jejich vnější protoplanety UV záření a odstraňuje jejich plynné obálky. V roce 2002 Boss a jeho kolegové z Carnegie, George Wetherill a Nader Haghighipour (nyní na Havajské univerzitě), navrhli toto vysvětlení pro utvoření Uranu a Neptunu, které mají masy podobné masám super-Země.
"Bylo mi na úsvitu, že protože UV stripping závisí na hmotnosti centrální hvězdy, měly by se super-Země nalézt na mnohem menších oběžných drahách kolem červeného trpaslíka než kolem Slunce," říká Boss. "Tato myšlenka přirozeně předpovídá červené trpaslíky, které se tvoří blízko masivních hvězd, skončí superhvězdami obíhajícími na vzdálenosti, kde byly superhvězdy nalezeny mikrolensováním." Červení trpaslíci, kteří se tvoří v nepřítomnosti hmotných hvězd, nebudou trpět UV stripováním, a proto budou tvořit plynové obří planety v těchto vzdálenostech, místo super-Země. Takové hvězdy jsou v menšině, takže červení trpaslíci by měli obíhat hlavně super-Země v asteroidálních vzdálenostech a dále. Tato predikce souhlasí s dosavadními detekcemi mikročoček.
Zbývá zjistit, zda budou Bossovy teoretické předpovědi ověřeny pokračujícím vyhledáváním mikročoček a vesmírnými misemi na detekci planet, které plánují NASA a Evropská kosmická agentura. Stanovení složení super-Země bude hlavní výzvou s důležitými důsledky pro jejich obyvatelnost.
Původní zdroj: Carnegie News Release
