Studie extra solárních planet odhalila některé fantastické a fascinující věci. Například z dosud objevených tisíců planet bylo mnoho mnohem větší než jejich protějšky ze Slunce. Například většina plynných obrů, které byly pozorovány obíhající těsně k jejich hvězdám (aka. „Hot Jupiters“), byla ve své hmotnosti podobná Jupiterovi nebo Saturnovi, ale také byla významně větší.
Od té doby, co astronomové poprvé před sedmi lety omezili velikost extra solárního plynového obra, přetrvává tajemství, proč jsou tyto planety tak masivní. Díky nedávnému objevu dvojčat v systému K2-132 a K2-97 - vytvořenému týmem z Astronomického ústavu University of Hawaii s využitím dat z Kepler mise - vědci věří, že se blížíme k odpovědi.
Studie, která podrobně popisuje tento objev - „Seeing Double with K2: Testování přehuštění se dvěma pozoruhodně podobnými planetami kolem hvězd hvězd Red Branch Branch ”- nedávno se objevil v roce 2005 Astrofyzikální deník. Tým vedl Samuel K. Grunblatt, postgraduální student na University of Hawaii, a zahrnovali členy Sydneyského institutu pro astronomii (SIfA), Caltech, Harvard-Smithsonianovo centrum pro astrofyziku (CfA), NASA Goddard Space Flight Center , institut SETI a několik univerzit a výzkumných ústavů.
Vzhledem k „horké“ povaze těchto planet se předpokládá, že jejich neobvyklé velikosti souvisejí s teplem proudícím do a z jejich atmosféry. Pro vysvětlení tohoto procesu bylo vyvinuto několik teorií, ale nebyly k dispozici žádné prostředky k jejich testování. Jak vysvětlil Grunblatt, „protože nemáme miliony let, abychom viděli, jak se vyvíjí konkrétní planetární systém, bylo obtížné dokázat nebo vyvrátit teorie inflace planet.“
Aby to vyřešili, Grunblatt a jeho kolegové prohledávali data shromážděná NASA Kepler mise (konkrétně z její K2 mise) hledat „Hot Jupiters“ obíhající kolem obřích hvězd. Jedná se o hvězdy, které opustily hlavní sled svých životností a vstoupily do fáze RGB (Red Giant Branch), která se vyznačuje masivní expanzí a poklesem povrchové teploty.
V důsledku toho mohou červení obři předjíždět planety, které k nim těsně obíhají, zatímco planety, které byly kdysi vzdálené, začnou těsně obíhat. V souladu s teorií předloženou Ericem Lopezem, členem ředitelství pro vědu a průzkum NASA Goddarda, by se horké Jupitery měly nafouknout obří červené obři, pokud je dominantním procesem nafukování planet přímý energetický výstup z jejich hostitelské hvězdy.
Doposud jejich vyhledávání objevilo dvě planety - K2-132b a K2-97 b - které byly téměř totožné, pokud jde o jejich orbitální periody (9 dní), poloměry a hmotnosti. Na základě jejich pozorování byl tým schopen přesně spočítat poloměry obou planet a zjistit, že byly o 30% větší než Jupiter. Následná pozorování z W.M. Keckova observatoř na Maunaku na Havaji také ukázala, že planety byly jen o polovinu tak masivní jako Jupiter.
Tým poté pomocí modelů sledoval vývoj planet a jejich hvězd v průběhu času, což jim umožnilo vypočítat, kolik tepla planety absorbovaly z jejich hvězd. Jak se toto teplo přenášelo z jejich vnějších vrstev do jejich hlubokých vnitřků, planety se zvětšovaly a zmenšovaly se v hustotě. Jejich výsledky naznačovaly, že zatímco planety pravděpodobně potřebovaly zvýšené množství záření k nafouknutí, množství, které dostali, bylo nižší, než se očekávalo.
Zatímco studie má omezený rozsah, Grunblatt a jeho týmová studie jsou v souladu s teorií, že obrovské plynové giganty jsou nafouknuty teplem jejich hostitelských hvězd. Je podporován dalšími důkazními liniemi, které naznačují, že hvězdné záření je vše, co plynný gigant potřebuje dramaticky změnit svou velikost a hustotu. To je jistě významné, vzhledem k tomu, že naše vlastní Slunce jednou vyjde ze své hlavní sekvence, což bude mít drastický účinek na náš systém planet.
Studium vzdálených červených obřích hvězd a toho, co jejich planety procházejí, pomůže astronomům předvídat, co naše Sluneční soustava zažije, i když za několik miliard let. Jak Grunblatt vysvětlil v tiskovém prohlášení IfA:
„Studium vlivu hvězdného vývoje na planety je novou hranicí, a to jak v ostatních solárních systémech, tak i v našich vlastních. Díky lepší představě o tom, jak planety reagují na tyto změny, můžeme začít určovat, jak vývoj slunce ovlivní atmosféru, oceány a život zde na Zemi. “
Doufáme, že budoucí průzkumy, které se věnují studiu plynových obrů kolem červených obřích hvězd, pomohou urovnat debatu mezi konkurenčními teoriemi inflace planet. Grunblatt a jeho tým nedávno získali za své úsilí čas s kosmickým dalekohledem NASA Spitzer Space Telescope, který plánují použít k provádění dalších pozorování K2-132 a K2-97 a jejich příslušných plynových obrů.
Očekává se, že v následujících letech se zintenzivní také hledání planet kolem rudých obřích hvězd díky nasazení Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) a James Webb Space Telescope (JWST). Tyto mise budou zahájeny v letech 2018 a 2019, přičemž se očekává, že mise K2 bude trvat alespoň další rok.
