Κολοσσιαία υπεργαία ρίχνει φως σε ένα πλανητικό μυστήριο

Ένας νέος εξωπλανήτης μόλις 200 έτη φωτός μακριά, μπορεί να δώσει απαντήσεις για ένα από τα μυστήρια των πλανητικών επιστημών. Ο TOI-1075d είναι μία από τις μεγαλύτερες υπεργαίες που έχουμε ανακαλύψει, έχοντας διάμετρο 1.8 φορές αυτήν της Γης.

Έχουν βρεθεί μικρότερες βραχώδεις υπεργαίες, καθώς και μεγαλύτεροι κόσμοι με πυκνές ατμόσφαιρες γνωστές και ως μίνι Ποσειδώνες. Ωστόσο ενδιάμεσα στις 1.5 και 2 φορές τη διάμετρο της Γης δεν έχουν βρεθεί πολλοί κόσμοι, δημιουργώντας ένα πλανητικό κενό στα μεγέθη. Η μάζα του TOI-1075b είναι 9.95 φορές αυτή της Γης, όντας ακατάλληλος για πλανήτη αερίων. Σε αυτήν την πυκνότητα, πιθανόν είναι βραχώδης όπως η Γη, ο Ερμής και η Αφροδίτη.

Αυτό το "πλανητικό κενό" στα μεγέθη ορίστηκε το 2017, όταν μεγάλωσε αρκετά ο κατάλογος των εξωπλανητών που έχουμε στη διάθεσή μας, για να μπορέσουν οι επιστήμονες να εντοπίσουν μοτίβα. Διαπίστωσαν λοιπόν πως από τους εξωπλανήτες που βρίσκονται σε συγκεκριμένη απόσταση από τα άστρα τους, πολύ λίγοι έχουν βρεθεί σε αυτό το κενό.

Υπάρχουν πιθανές εξηγήσεις. Μία από αυτές είναι πως κάτω από ένα μέγεθος, ένας εξωπλανήτης δεν έχει αρκετή μάζα για να διατηρήσει μία ατμόσφαιρα τόσο κοντά στο άστρο και την ακτινοβολία του. Σύμφωνα με αυτό το μοντέλο, οι εξωπλανήτες στο κενό πρέπει να έχουν μία αρκετά πυκνή ατμόσφαιρα η οποία θα αποτελείται κυρίως από υδρογόνο και ήλιο.

Ο TOI-1075b κινείται γύρω από έναν πορτοκαλί νάνο, το άστρο TOI-1075, με τροχιά 14.5 ωρών. Το άστρο έχει το 60% της διαμέτρου και της μάζας του Ήλιου. Γνωρίζοντας λοιπόν τη μάζα του άστρου και του εξωπλανήτη, οι ερευνητές μπόρεσαν να υπολογίσουν την πυκνότητα του TOI-1075b στα 9.32 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό, σχεδόν δύο φορές παραπάνω από την πυκνότητα της Γης η οποία είναι στα 5.51 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό.

Βάσει της προβλεπόμενης σύνθεσης και της εγγύτητας στο άστρο, δεν περιμένουμε ο TOI-1075b να έχει ατμόσφαιρα H/He. Ωστόσο μπορεί να έχει μία ατμόσφαιρα υδρατμών μετάλλων/πυριτίου, με τη σύνθεση να ορίζεται από τον εξατμιζόμενο ωκεανό μάγματος στην επιφάνεια, μιας και οι θερμοκρασίες του είναι αρκετά υψηλές για να λιώσουν τη βραχώδη επιφάνειά του.

Ναι, καλά διαβάσατε. Ο TOI-1075b είναι τόσο καυτός που η επιφάνειά του μπορεί να είναι ένας ωκεανός μάγματος η οποία παράγει μία ατμόσφαιρα εξατμιζόμενων βράχων. Μία μελλοντική έρευνα από το James Webb Space Telescope θα μας δώσει περισσότερες απαντήσεις, αποκαλύπτοντας λεπτομέρειες που θα εμπλουτίσουν τη γνώση μας για το σχηματισμό και την εξέλιξη των πλανητών, καθώς και για το πώς οι υπεργαίες χάνουν τα αέριά τους.

Η έρευνα είναι διαθέσιμη στο arXiv.