Oppdagelsen av en ny planet på størrelse med Neptun – kalt HD 56414 b rundt en varmbrennende, men kortvarig stjerne av A-typen gir ledetråder om hvorfor så få gassgiganter mindre enn Jupiter har blitt sett rundt den lyseste 1 % av stjernene i vår galakse.
Planeten har en radius som er 3.7 ganger Jorden og går i bane rundt stjernen hver 29. dag i en avstand som tilsvarer omtrent en fjerdedel av avstanden mellom Jorden og solen. Systemet er omtrent 420 millioner år gammelt, mye yngre enn vår sols alder på 4.5 milliarder år.
Planeten HD 56414 b har en lang omløpsperiode enn de fleste planeter. Ifølge forskerne, en Planet på størrelse med Neptun som er enklere å oppdage og nærmere en lyssterk stjerne av A-type, ville raskt bli strippet for gassen av den intense solstrålingen og redusert til en uoppdaget kjerne.
Siden det ikke er mange planeter kjent for å gå i bane rundt noen av galaksens varmeste stjerner, var det uklart om denne ideen gjaldt varmere stjerner (stjerner av A-typen er rundt 1.5 til 2 ganger varmere enn solen). Denne teorien har blitt foreslått for å forklare de såkalte varme Neptun-ørkenene som omgir rødere stjerner.
UC Berkeley doktorgradsstudent Steven Giacalone sa, "Det er en av de minste planetene vi vet om rundt disse massive stjernene. Dette er den varmeste stjernen vi vet om, med en planet mindre enn Jupiter. Denne planeten er først og fremst interessant fordi denne typen planeter er vanskelige å finne, og vi kommer sannsynligvis ikke til å finne mange som dem i overskuelig fremtid."
Astronomer oppdaget planeten, som forskere kalte "varm Naptun" utenfor sonen der planeten ville blitt fratatt gassen. Oppdagelsen antyder at lyse stjerner av A-typen kan ha mange usynlige kjerner i den varme Neptun-sonen som venter på å bli oppdaget gjennom mer følsomme teknikker.
Oppdagelsen ble gjort ved hjelp av NASAs TESS-oppdrag mens planeten passerte sin stjerne. Ved å skaffe spektre med 1.5 meter teleskopet som drives av Small and Moderate Aperture Research Telescope System (SMARTS) Consortium ved Cerro Tololo i Chile, bekreftet forskerne at stjernen HD 56414 var en stjerne av A-type.
Courtney Dressing, UC Berkeley assisterende professor i astronomi, sa: "Vi kan forvente å se en haug av gjenværende neptunske kjerner i korte omløpsperioder."
"Oppdagelsen bidrar også til vår forståelse av hvordan planetariske atmosfærer utvikler seg."
"Det er et stort spørsmål om hvordan planeter beholder atmosfæren over tid. Når vi ser på mindre planeter, ser vi på atmosfæren den ble dannet med da den opprinnelig ble dannet fra en akkresjonsskive? Ser vi på en atmosfære som er utgasset fra planeten over tid? Hvis vi er i stand til å se på planeter som mottar forskjellige mengder lys fra stjernen deres, spesielt forskjellige bølgelengder av lys, som er det A-stjernene lar oss gjøre - det lar oss endre forholdet mellom røntgenstråler og ultrafiolett lys - så kan vi prøve å se nøyaktig hvordan en planet holder atmosfæren sin over tid.»
Forskerne modellerte effekten stråling fra stjernen ville ha på planeten. De konkluderer med at e-stjernen sakte kan spise bort på planetens atmosfære. Likevel ville planeten sannsynligvis overleve i en milliard år - utover det punktet hvor stjernen forventes å brenne ut og kollapse, og produsere en supernova.
Giacalone sa, "Planeter på størrelse med Jupiter er mindre utsatt for fotofordampning fordi kjernene deres er massive nok til å holde på hydrogengassen deres."
"Det er denne balansen mellom den sentrale massen av planeten og hvor oppblåst atmosfæren er. For planeter på størrelse med Jupiter eller større, er planeten massiv nok til å holde på sin oppblåste atmosfære gravitasjonsmessig. Når du beveger deg ned til planeter på størrelse med Neptun, er atmosfæren fortsatt oppblåst, men planeten er ikke så massiv, slik at de lettere kan miste atmosfæren.»
Tidsreferanse:
- Steven Giacalone et al. HD 56414 b: En varm Neptun som passerer en stjerne av A-type. The Astrophysical Journal Letters. 935 L10. GJØR JEG: 10.3847/2041-8213/ac80f4
