Exoplaneter - hetaste, mörkaste, äldsta

• Maj 14, 2024

Vårt solsystem var det enda vi kände. Astronomer använde den för att förklara hur stjärnsystem skapades av resterna av stjärnbildningen, och varför små steniga planeter var närmare solen och gasjättarna längre bort. Men se upp för teorin baserad på bara ett exempel! Vi känner nu till tusentals planeter runt andra solar, och teorierna måste revideras. Här är några av de häpnadsväckande planeterna som vi hittat.

KELT-9 b, den hetaste planeten
Jupiter är fem gånger längre från solen än jorden. Emellertid a heta Jupiter som KELT-9 b är en jätteplanet som kretsar runt sin stjärna - mycket närmare än Merkurius är solen. Cirka 650 ljusår bort i stjärnbilden Cygnus, glider denna heta Jupiter runt sin stjärna KELT-9 var 36: e timme. Det är inte bara trettio gånger närmare stjärnan än jorden är till solen, utan dess stjärna är dubbelt så varm som solen.

KELT-9b är tidigt låst, så dess dagstid vetter alltid mot stjärnan. Den svala sidan av planeten är 2000 ° C (3600 ° F), och den soliga sidan är mer än dubbelt så varm. Planeten är varmare än de flesta stjärnor i Galaxy. I själva verket är dess atmosfär ganska stjärnlik och innehåller förångade tunga element som järn och titan.

Du kanske undrar varför, om KELT-9 b är så stjärnlik, att det inte är en stjärna. Men den enorma uppvärmningen orsakas av KELT-9 - den är extern till planeten. En stjärnas värme genereras internt genom kärnfusion.

Denna våldsamma värme förångar planetens atmosfär. Om vi ​​kunde kolla in KELT-9 om några miljoner år, skulle det inte finnas några tecken på planeten. All dess gas skulle ha kokat bort.

TrES-2 b, den mörkaste planeten
Som ett stjärnnamn, GSC 03549-02811 saknar överklagandet av, säg, Antares eller Bellatrix, men stjärnan är av stort intresse. Det liknar typ och ålder som solen och har också minst en planet. Stjärnan ligger 750 ljusår bort i stjärnbilden Draco (draken), och till skillnad från solen är den den främsta stjärnan i ett binärt system. Följaren är en orange dvärg som är separerad från den med 230 AU. (En AU - astronomisk enhet - är avståndet från jorden till solen.)

Det vanliga systemet för namngivning av en exoplanet skulle göra planeten GSC 03549-02811 b. Lyckligtvis kallas planeten TrES-2b som åtminstone är kortare. (Namnet kommer från Trans-Atlantic Exoplanet Survey.)

Planeten TrES-2 b är inget som någon av solsystemets planeter. Det är en annan het Jupiter, och det är också den mörkaste kända planeten. Ungefär lika reflekterande som kol, ger det mindre än 1% av det ljus som faller på det.

Men varför är TrES-2b så mörk? Det verkar finnas tre skäl. (1) Även om Jupiter är ljusare av sina reflekterande ammoniakmoln, vid 1000 ° C (1800 ° F) är det för varmt för att moln bildas på TrES-2 b. (2) Förmodligen förångas natrium och kalium och andra ljusabsorberande kemikalier i atmosfären. (3) De två första skälen står inte helt för mörkret, så det finns en annan faktor som astronomer ännu inte förstår.

Trots sin brist på reflektionsförmåga är TrES-2 b ändå inte helt svart. Enligt forskaren David Spiegel, "Det är så varmt att det avger en svag röd glöd, ungefär som en brinnande led eller spolarna på en elektrisk spis."

PSR B1620-26 b, den äldsta planeten
Messier 4 (M4) är en kulakluster 12 400 ljusår bort i konstellationen Scorpius. Ett globulärt kluster är ett tätbefolkat stjärnkluster där stjärnorna dras samman av deras inbördes tyngdkraft till en sfärisk form. M4 är något mer öppen än de flesta kulakluster, men har en tät kärna. Att ha stjärnor nära varandra kan störa planetbildning.

Så astronomer undrade: kunde det finnas planeter i en kulakluster? Svaret visar sig vara ja. 1993 upptäcktes en överraskande planet i M4. Dess officiella beteckning är PSR B1620-26 b, men eftersom den är 12,7 miljarder år gammal - bara en miljard år yngre än universum - är populära namn för det Methuselah och Genesis planet.

Förutom dess ålder och läge är Methuselah en extraordinär planet på andra sätt. Det var den första planeten som upptäcktes i en kretslopp. Detta innebär att det finns i ett binärstjärnsystem, och att det kretsar kring båda stjärnorna.

Methuselah är en jätte med 2,5 gånger massan av Jupiter, men hur ser de två stjärnorna ut? De har minst en funktion gemensamt: de är båda döda. Den primära stjärnan PST B1620-26 är en pulsar. Det är en snabbt roterande neutronstjärna, som är den komprimerade kärnan i en massiv stjärna förstörd i en supernovaexplosion. Sekundärstjärnan WD B1620-26 är en vit dvärg, som är resterna av en solliknande stjärna som kollapsade, utan explosion, efter att dess bränsle användes.

Ihop historien om detta komplicerade lilla system tror astronomer att planeten bildades runt den solliknande stjärnan som nu är en vit dvärg. När de passerade genom den trånga kärnan i M4, fångades paret av en neutronstjärna. Ett så nära stjärnmöte skulle i allmänhet vara sällsynt i galaxen eftersom stjärnorna är så långt ifrån varandra, men det är möjligt i denna miljö med högre densitet.

När den solliknande stjärnan använde sitt vätebränsle och svällde in i en röd jätte, spilldes en del av dess materia på neutronstjärnan, vilket påskyndade sin rotation för att bilda en pulsar. Så småningom tog den röda jätten ut sitt bränsle och blev en vit dvärg. Pulsaren och dvärgen går nu runt varandra och Methuselah kretsar runt paret på ett avstånd av 23 AU. Det är något längre bort än Uranus är från solen.

Det kan bli ett sorgligt slut för Methuselah i en mycket avlägsen framtid. Så småningom kommer trioen troligen att bli störd av ett möte med en annan stjärna. Om så är fallet kommer planeten troligen att matas ut från M4 i det stora tomma utrymmet mellan stjärnorna.

Video Instruktioner: VI ÅTERSKAPAR VÅR FÖRSTA DATE *PINSAMT* (Maj 2024).