Kako je mala crvena patuljasta zvijezda srušila kozmičke teorije s jednim nemogućim plinskim divom
Astronomi su zaprepašteni TOI-6894b: rijedak plinski div koji orbitira ultra-lakom crvenom patuljastom zvijezdom, prkoseći trenutnim modelima formiranja planeta.
- TOI-6894: Samo 20% mase našeg Sunca
- Divovski planeti oko crvenih patuljaka: Samo 1,5% učestalost
- TOI-6894b: Malo veći od Saturna, pola njegove mase
- Udaljenost od Zemlje: 238 svjetlosnih godina
Crveni patuljci su kozmički minimalistički—mali, slabi i obično dom samo malim, stjenovitim planetima. No jedna takva zvijezda, TOI-6894, upravo je preokrenula astronomiju otkrivajući divovski planet koji ne bi trebao postojati.
Smještena samo 238 svjetlosnih godina od Zemlje, TOI-6894 ima samo petinu mase našeg Sunca. Ipak, u orbitu oko ove ptice s perjem ulazi TOI-6894b—planet koji je malo veći od Saturna, ali s samo polovinom njegove mase. Ovaj zagonetni par tjera znanstvenike da prepisuju što je moguće u formiranju planeta.
P: Zašto je otkriće TOI-6894b toliko šokantno?
Divovski planeti su u svemiru uobičajeni. No pronalaženje jednog oko crvene patuljaste zvijezde je kao da naletite na slona u kunićnjaku. Statističke analize otkrivaju da plinski divovi orbitiraju samo 1,5% crvenih patuljaka. Čak i izraženije: TOI-6894 je sada službeno najmanja zvijezda koja poznaje tako teškog pratioca, nadmašivši prethodni rekord po nevjerojatnih 60% manje mase.
Istraživači su skenirali više od 91,000 slabih crvenih patuljaka s NASA-inim TESS svemirskim brodom, tražeći prepoznatljive planetarne prijelaze. Zatrpan u tom kozmičkom sijenu, TOI-6894b se istaknuo—astronomska igla koja nije trebala biti moguća.
P: Kako su znanstvenici potvrdili veličinu i masu planeta?
Nakon što su primijetili sjenu TOI-6894b u TESS-ovim podacima, astronomi su koristili vrhunske alate za potvrdu. Čileanski Veći teleskop i Kanada–Francuski–Havajski teleskop pratili su zvijezdu kako bi odredili težinu i veličinu planeta. Njihovi nalazi zaprepastili su područje: plinski div na mjestu gdje fizika kaže da ne bi trebao biti.
Kako bi mogao nastati tako divovski planet oko tako male zvijezde?
Modeli formiranja planeta imaju problema objasniti ovu neobičnost. Klasična „akrecijska jezgra“ receptura—korištena za objašnjavanje divova poput Jupitera i Saturna—obično zahtijeva čvrstu stjenovitu jezgru koja sniježi plin iz okolnog diska. Smatra se da crveni patuljci nemaju dovoljno sirovog materijala za izgradnju takvih masivnih planeta.
Izračuni pokazuju da bi jezgra TOI-6894b mogla biti 12 puta veća od Zemlje. To je već blizu gornje granice onoga što se smatra mogućim za diske crvenih patuljaka, prema nedavnim istraživanjima. Jedna teorija sugerira da je planet rastao kroz sporu, strelovitu akreciju—nikada zapravo ne dosegnuvši „plinski grab“ potreban za pravog Saturna ili Jupitera. Alternativno, model „disk instability“—kaotičniji kolaps odozgo—moga bi biti u igri, ali njegova održivost oko lakih kao TOI-6894 ostaje predmet rasprave.
P: Što čini atmosferu TOI-6894b ključem misterije?
TOI-6894b orbitira izuzetno blizu svoje hladne zvijezde domaćina—samo 3,89 milijuna kilometara daleko, završavajući krug svakih 3,37 dana. Ipak, budući da je njegova zvijezda mnogo hladnija od našeg Sunca, njegova atmosfera žubori na relativno ugodnih 147 °C (296 °F).
Ovaj rijetki temperaturni koktel mogao bi stvoriti atmosferu bogatu metanom, što je još rjeđe u znanosti o egzoplanetama. Čak bi se mogla detektirati i amonijak—neviđeno otkriće izvan našeg solarnog sustava.
James Webb svemirski teleskop uskoro će dodatno ispitati, s odobrenom studijom u svom sljedećem 12-mjesečnom istraživačkom ciklusu. Otkriće ovih atmosferskih tajni moglo bi konačno otkriti prave korijene planeta—i možda natjerati astronomiju da izmisli potpuno novi model formiranja.
Koliko bi crvenih patuljaka moglo imati skrivene divove?
Crveni patuljci su najzastupljeniji stanovnici galaksije, čineći 75% od 100 milijardi zvijezda Mlijeka. Čak i pri stopi od 1,5%, to znači da bi više od milijarde ovih „nemogućih“ divova moglo vrebati u blizini.
Nekoliko—poput LHS 3154b, GJ 3512b/c i TZ Ari b—već je poznato. No TOI-6894b, objavljen u Nature Astronomiji 4. lipnja, sada je najekstremniji izuzetak—pružajući novu nadu za otkrivanje više kozmičkih čuda.
Kako će se područje odazvati?
Dok više teleskopa skenira nebo, astronomi se pripremaju za više planeta koji krše pravila. Sljedeći poglavlja u znanosti o egzoplanetima mogla bi preokrenuti sve što smo mislili da znamo o tome kako svjetovi nastaju.
Ostanite s nama za više svemirskih proboja i budite sigurni da ste spremni uočiti sljedeće kozmičko iznenađenje! Evo vašeg popisa za promatrače zvijezda:
- Pratite ažuriranja iz NASA-inog Programa istraživanja egzoplaneta
- Pratite nadolazeće rezultate JWST-a o TOI-6894b
- Pratite otkrića kroz vodeće časopise poput Science i Nature
- Čitajte o nedavnim otkrićima egzoplaneta na Space.com
Svemir je pun iznenađenja—ne propustite svoju priliku da svjedočite sljedećem kozmičkom prekršitelju pravila!