Objev extrasolárních planet se v posledních letech určitě zahřál. S rozmístěním Kepler mise v roce 2009 bylo objeveno několik tisíc exoplanetových kandidátů a více než 2 500 bylo potvrzeno. V mnoha případech byly tyto planety plynovými obry obíhajícími blízko jejich příslušných hvězd (aka. „Hot Jupiters“), což zmást některé běžně pojaté představy o tom, jak a kde se planety tvoří.
Kromě těchto masivních planet astronomové objevili také širokou škálu planet, které sahají od masivních pozemských planet („Super-Země“) až po obří velikosti Neptun. V nedávné studii objevili astronomové mezinárodního týmu tři nové exoplanety obíhající kolem tří různých hvězd. Tyto planety jsou zajímavou šarží nálezů, které se skládají ze dvou „horkých saturnů“ a jednoho super-Neptunu.
Tato studie s názvem „Objev WASP-151b, WASP-153b, WASP-156b: Pohledy na migraci obří planety a horní hranici neptunské pouště“ se nedávno objevila ve vědeckém časopise Astronomie a astrofyzikas. Vedl Olivier. D. S. Demangeon, výzkumný pracovník z Institutu astrofyziky a kosmických věd v Portugalsku, použil tým data z průzkumu lovu exoplanetů SuperWASP k detekci známek tří nových plynových obrů.
Super Wide Angle Search Planets (SuperWASP) je mezinárodní konsorcium, které využívá širokoúhlou tranzitní fotometrii k monitorování noční oblohy pro tranzitní události. Program se opírá o robotické observatoře umístěné na dvou kontinentech - SuperWASP-North, umístěné na observatoři Roque de los Muchachos na Kanárském ostrově; a SuperWASP Jih, v Jihoafrické astronomické observatoři, poblíž Sutherlandu v Jižní Africe.
Z údajů průzkumu SuperWASP dokázali Dr. Demangeon a její kolegové detekovat tři tranzitní signály přicházející ze tří vzdálených hvězd - WASP-151, WASP-153 a WASP-156. Poté následovala spektroskopická pozorování prováděná pomocí observatoře Haute-Provence ve Francii a observatoře La Silla v Chile, což týmu umožnilo potvrdit povahu těchto planet.
Z toho určili, že WASP-151b a WASP-153b jsou dva „horké Saturny“, což znamená, že jsou to obří plynové obři s nízkou hustotou a blízkými oběžnými dráhami. Obíhají kolem svých příslušných sluncí, což jsou obě rané hvězdy typu G (aka. Žluté trpaslíci, jako je naše Slunce), s orbitální periodou 4,53 a 3,33 dní. WASP-156b je mezitím Neptun, který obíhá kolem hvězdy typu K (oranžový trpaslík). Jak uvedli ve své studii:
„WASP-151b a WASP-153b jsou relativně podobné. Jejich hmotnosti 0,31 a 0,39 M Jup a semi-hlavní osy 0,056 AU, respektive 0,048 AU naznačují dva objekty velikosti Saturn kolem hvězd typu G v počáteční velikosti ~ 12,8. Poloměr WASP-156b Jup 0,51R naznačuje Super-Neptun a činí z ní nejmenší planetu, jakou kdy WASP detekoval. Jeho hmotnost 0,128 M Jup je také 3. nejlehčí detekovanou WASP po WASP-139b a WASP-107b. Zajímavá je také skutečnost, že WASP-156 je jasná (magV = 11,6) hvězda typu K. “
Dohromady tyto planety představují některé velké příležitosti pro výzkum exoplanet. Jak ukazují, „tyto tři planety leží také blízko (WASP-151b a WASP-153b) nebo níže (WASP-156b) horní hranice neptunské pouště.“ To se týká hraničních astronomů pozorovaných kolem hvězd, kde je velmi nepravděpodobné, že budou nalezeny planety velikosti Neptun.
V podstatě ze všech dosud krátkých období exoplanet (méně než 10 dní), které byly dosud objeveny, měla většina tendenci být v kategorii „Super-Země“ nebo „Super-Jupiter“. Tento nedostatek Neptunových planet byl připisován různým mechanismům, pokud jde o vznik a vývoj horkých Jupiterů a krátkodobých super-Zemí, jakož i důsledek vyčerpání plynových obalů způsobených ultrafialovým zářením hvězdy. .
Dosud bylo objeveno pouze devět „Super-Neptun“; takže tento nejnovější objev (jehož charakteristiky jsou dobře známy) by měl poskytnout spoustu příležitostí pro výzkum. Nebo jak Dr. Demangeon a její kolegové ve studii vysvětlují:
„WASP-156b, který je jednou z mála dobře charakterizovaných Super-Neptunes, pomůže omezit tvorbu planet Neptunů a přechod mezi obry z plynu a ledu. Odhady věku těchto tří hvězd potvrzují tendenci některých hvězd mít gyrochronologické věky výrazně nižší než jejich isochronální věky. “
Tým také na základě svých zjištění nabídl možná vysvětlení k existenci „neptunské pouště“. Pro začátek navrhovali, že by mohla být zodpovědná migrace s vysokou excentricitou, kde se ve vnějším dosahu hvězdného systému tvoří ledoví obři Neptunu a v průběhu času se stěhují dovnitř. Rovněž naznačují, že jejich objev nabízí přesvědčivé důkazy, že ultrafialové záření a vyčerpání plynových obalů by mohly být klíčovou součástí hádanky.
Demangeon a její kolegové ovšem naznačují, že k potvrzení jejich hypotézy bude zapotřebí dalšího výzkumu a že jsou nutné další studie, aby bylo možné řádně omezit hranice takzvané „neptunské pouště“. Také naznačují, že budoucí mise, jako je NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite a ESA PLAnetary Transits and Oscillation of stars (PLATO), budou pro toto úsilí zásadní.
"Je zřejmé, že k prozkoumání všech možných důsledků této hypotézy je nezbytná důkladnější analýza," uzavírají. „Taková analýza je mimo rozsah této práce, ale myslíme si, že tuto hypotézu stojí za prozkoumání. V této souvislosti by bylo obzvlášť zajímavé hledat společníky s dlouhým obdobím, které by mohly vyvolat migraci s vysokou excentricitou nebo nezávislý odhad věku pomocí asterosiesmologie s TESS nebo Platónem. “
Pouhý počet objevů exoplanet, provedených v posledních desetiletích, umožnil astronomům testovat a revidovat běžně používané teorie o tom, jak se planetární systémy formují a vyvíjejí. Stejné objevy také pomohly zlepšit naše chápání toho, jak se naše vlastní sluneční soustava stala. Nakonec, díky tomu, že jsme schopni studovat různorodou řadu planetárních systémů, které jsou různými fázemi jejich historie, nám umožňuje vytvořit jakýsi časový rozvrh pro kosmický vývoj.
