Studie extra solárních planet odhalila v posledních několika letech docela zajímavé kandidáty. K 1. srpnu 2017 bylo ve 2 729 planetárních systémech a 612 více planetárních systémech objeveno celkem 3 639 exoplanet. Mnoho z těchto objevů napadlo konvenční myšlení o planetách, zejména pokud jde o jejich velikost a vzdálenost od jejich sluncí.
Podle studie mezinárodního týmu astronomů jsou nejnovější objevy exoplanetu v souladu s tímto trendem. Známé jako EPIC 211418729b a EPIC 211442297b, tyto dvě plynové obry obíhají kolem planet, které jsou umístěny asi 1569 a 1360 světelných let od Země (v tomto pořadí) a jsou podobné velikosti jako Jupiter. V kombinaci s jejich relativně blízkou oběžnou dráhou k jejich hvězdám, tým je označil jako „Teplé Jupitery“.
Studie s názvem „EPIC 211418729b a EPIC 211442297b: Dva přechodné teplé tepláky“ se nedávno objevila online. Vedl Avi Shporer - postdoktorský vědec s divizí geologických a planetárních věd (GPS) na Kalifornském technologickém institutu (Caltech) - tým spoléhal na data z Kepler a K2 mise a následná pozorování s více pozemními dalekohledy, aby se určily velikosti, hmotnosti a oběžné dráhy těchto planet.
Jak ukazují ve své studii, obě planety byly původně označeny jako tranzitující kandidáti na planetu K2 mise. Jinými slovy, byly původně detekovány pomocí tranzitní metody, kde astronomové měří poklesy ve hvězdném jasu, aby potvrdili, že planeta prochází mezi pozorovatelem a hvězdou. Tato pozorování se uskutečnila během roku 2007 K2Pozorování kampaně 5, která se uskutečnila mezi 27. dubnem a 10. červencem 2015.
Tým poté provedl následná pozorování pomocí dalekohledu Keck II (na observatoři W.M. Keck na Havaji) a severního dalekohledu Gemini (na observatoři Gemini, také na Havaji). Tato pozorování, prováděná od ledna 2016 do května 2017, byla poté kombinována se spektrálními daty a měřeními radiální rychlosti z Echelle Spectrometer s vysokým rozlišením (HIRES) na dalekohledu Keck I.
Nakonec přidali fotometrická data z Meziamerické observatoře Cerro Tololo (CTIO) v Chile, Jihoafrické astronomické observatoře (SAAO) a observatoře vlečné pružiny (SSO) v Austrálii. Tato následná pozorování potvrdila přítomnost těchto dvou exoplanet. Jak psali ve studii:
"Objevili jsme dva přechodné teplé exoplanety Jupiteru, které byly původně identifikovány jako tranzitující kandidáti ve fotometrii K2… Obě planety patří mezi nejdéle probíhající plynové obří planety s měřenou hmotou a obíhají relativně staré hostitelské hvězdy. Obě planety nejsou nafouknuty, protože jejich poloměry odpovídají teoretickým očekáváním. “
Z jejich pozorování byl tým také schopen odhadnout velikosti planet, masy a orbitální období. Zatímco EPIC 211418729b měří 0,942 Jupiterových poloměrů, má přibližně 1,85 Jupiterových hmot a orbitální období 11,4 dnů, EPIC 211442297 b měří 1,115 Jupiterových poloměrů, má přibližně 0,84 Jupiterových hmot a orbitální období 20,3 dní.
Na základě svých odhadů tyto planety zažívají povrchové teploty až 719 K (445,85 ° C; 834,5 ° F) a 682 K (408,85 ° C; 768 ° F). Jako takové klasifikovali tyto planety jako „Teplé Jupitery“, protože nedosahují toho, co je považováno za typické pro „Hot Jupitery“ - které mají exotickou atmosféru, která zažívá teploty až několik tisíc kelvinů.
Vědci poznamenali, že na základě jejich orbitálních období mají tyto dvě planety dosud nejdelší orbitální periody jakéhokoli tranzitního plynového obra (tj. Těch, které byly detekovány pomocí tranzitní metody). Nebo jak uvádějí ve své studii:
„EPIC 211418729b i EPIC 211442297b patří mezi nejdéle probíhající planety plynových obří s měřenou hmotností. Ve skutečnosti je podle archivu exoplanet NASA (Akeson et al. 2013) EPIC 211442297b v současné době nejdelším obdobím K2, které prochází exoplanetem s dobře omezenou hmotností. “
Dalším zajímavým pozorováním byla skutečnost, že ani jeden z těchto exoplanet nebyl nafouknut, což je něco, co neočekávali. V případě horkých Jupiterů dochází k expanzi atmosféry v důsledku množství slunečního záření, které dostávají, což vede k tomu, co tým ve své práci označuje jako „korelaci poloměru a záření“. Jinými slovy, Hot Jupiters jsou masivní, ale je také známo, že mají nízké hustoty ve srovnání s obrymi chladnějších plynů.
Místo toho tým zjistil, že jak EPIC 211418729b, tak EPIC 211442297b měly poloměry, které byly konzistentní s tím, co teoretické modely předpovídají pro plynové giganty jejich hmotnosti. Jejich výsledky je také vedly k tomu, aby učinily několik předběžných závěrů o strukturách a kompozicích planet. Jak psali:
„Na rozdíl od mnoha jiných planet v diagramu nejsou obě planety nafouknuty ve srovnání s teoretickými očekáváními. Jejich pozice jsou blízké nebo v souladu s teoretickými očekáváními pro planetu s malým až žádným skalnatým jádrem, pro EPIC 211442297b a planetu s významným skalnatým jádrem pro EPIC 211418729b. “
Tyto výsledky naznačují, že sluneční záření nehraje významnou roli při určování poloměru teplých Jupiterů. Vyvolává také některé zajímavé otázky týkající se korelace mezi poloměry a ozářením jinými plynovými obry. V budoucnu budou cílem EPIC 211418729b a EPIC 211442297b K2 pozorování během kampaně 18 mise - která bude probíhat od května do srpna 2018.
Tato pozorování jistě nabídnou další vhled do těchto planet a tajemství, která tato studie vyvolala. Budoucí průzkumy tranzitních exoplanet - prováděné nástroji nové generace, jako jsou Transiting Exoplanet Survey Satellites (TESS) - a průzkumy přímého zobrazování prováděné James Webb Space Telescope (JWST), určitě odhalí ještě více o vzdálených exotických exoplanetách.
