Die Entdeckung eines neuen, Neptun-großen Planeten namens HD 56414 b um einen heiß brennenden, aber kurzlebigen Stern vom Typ A gibt Hinweise darauf, warum so wenige Gasriesen kleiner als Jupiter um die hellsten 1 % der Sterne herum gesehen wurden in unserer Galaxie.
Der Planet hat einen 3.7-fachen Erdradius und umkreist den Stern alle 29 Tage in einer Entfernung, die etwa einem Viertel der Entfernung zwischen Erde und Sonne entspricht. Das System ist ungefähr 420 Millionen Jahre alt, viel jünger als das Alter unserer Sonne von 4.5 Milliarden Jahren.
Der Planet HD 56414 b hat eine längere Umlaufzeit als die meisten Planeten. Nach Ansicht der Forscher, a Neptungroßer Planet der einfacher zu erkennen ist und näher an einem hellen A-Typ-Stern liegt, würde durch die intensive Sonneneinstrahlung schnell von seinem Gas befreit und zu einem unentdeckten Kern reduziert.
Da nicht viele Planeten bekannt sind, die einige der heißesten Sterne der Galaxie umkreisen, war unklar, ob diese Idee auf heißere Sterne zutrifft (Sterne vom Typ A sind etwa 1.5- bis 2-mal heißer als die Sonne). Diese Theorie wurde vorgeschlagen, um die sogenannten heißen Neptunwüsten zu erklären, die rötere Sterne umgeben.
UC Berkeley Doktorand Steven Giacalone sagte: „Es ist einer der kleinsten Planeten, die wir um diese massereichen Sterne herum kennen. Dies ist der heißeste Stern, den wir kennen, mit einem Planeten, der kleiner ist als Jupiter. Dieser Planet ist in erster Linie interessant, weil diese Art von Planeten schwer zu finden ist und wir in absehbarer Zeit wahrscheinlich nicht viele solcher Planeten finden werden.“
Astronomen entdeckten den Planeten, den Forscher „warmes Naptune“ nannten, außerhalb der Zone, in der dem Planeten sein Gas entzogen worden wäre. Seine Entdeckung deutet darauf hin, dass helle Sterne vom Typ A möglicherweise zahlreiche unsichtbare Kerne in der heißen Neptunzone haben, die darauf warten, durch empfindlichere Techniken entdeckt zu werden.
Die Entdeckung wurde mithilfe der TESS-Mission der NASA gemacht, während der Planet seinen Stern durchquerte. Durch die Aufnahme von Spektren mit dem 1.5-Meter-Teleskop, das vom Small and Moderate Aperture Research Telescope System (SMARTS) Consortium am Cerro Tololo in Chile betrieben wird, bestätigten die Forscher, dass der Stern HD 56414 ein Stern vom Typ A war.
Courtney Dressing, Assistenzprofessorin für Astronomie an der UC Berkeley, sagte: „Wir könnten erwarten, dass wir bei kurzen Umlaufzeiten eine Anhäufung von Überresten neptunischer Kerne sehen.“
„Die Entdeckung trägt auch zu unserem Verständnis bei, wie sich Planetenatmosphären entwickeln.“
„Es stellt sich die große Frage, wie Planeten ihre Atmosphäre im Laufe der Zeit behalten. Wenn wir kleinere Planeten betrachten, betrachten wir dann die Atmosphäre, mit der sie entstanden sind, als sie ursprünglich aus einer Akkretionsscheibe entstanden sind? Betrachten wir eine Atmosphäre, die im Laufe der Zeit vom Planeten entgast wurde? Wenn wir in der Lage sind, Planeten zu betrachten, die unterschiedliche Lichtmengen von ihrem Stern erhalten, insbesondere unterschiedliche Wellenlängen des Lichts, was uns die A-Sterne ermöglichen – es ermöglicht uns, das Verhältnis von Röntgenstrahlen zu ultraviolettem Licht zu ändern – dann können wir versuchen zu sehen, wie genau ein Planet seine Atmosphäre im Laufe der Zeit behält.“
Die Forscher modellierten die Wirkung, die die Strahlung des Sterns auf den Planeten haben würde. Sie schlussfolgern, dass der Stern möglicherweise langsam die Atmosphäre des Planeten auffrisst. Dennoch würde der Planet wahrscheinlich eine Milliarde Jahre überleben – über den Punkt hinaus, an dem der Stern voraussichtlich ausbrennt und zusammenbricht und eine Supernova erzeugt.
Giacalone sagte, „Jupitergroße Planeten sind weniger anfällig für Photoverdampfung, weil ihre Kerne massiv genug sind, um ihr Wasserstoffgas zu halten.“
„Es gibt dieses Gleichgewicht zwischen der zentralen Masse des Planeten und der aufgeblähten Atmosphäre. Bei Planeten von der Größe von Jupiter oder größer ist der Planet massiv genug, um seine aufgeblähte Atmosphäre durch Gravitation zu halten. Wenn Sie sich zu Planeten von der Größe von Neptun bewegen, ist die Atmosphäre immer noch aufgebläht, aber der Planet ist nicht so massiv, sodass sie ihre Atmosphäre leichter verlieren können.“
Journal Referenz:
- Steven Giacaloneet al. HD 56414 b: Ein warmer Neptun, der einen Stern vom Typ A durchquert. Die astrophysikalischen Zeitschriftenbriefe. 935 L10. DOI: 10.3847/2041-8213/ac80f4
