Astronomowie odkryli minineptuny wokół czerwonych karłów, które krążą blisko swoich gwiazd macierzystych, a trzy z nich mają prawdopodobnie ekscentryczne orbity.
Schemat orbit odkrytych egzoplanet. Orbity egzoplanet w pobliżu swoich gwiazd macierzystych z czasem stają się okrągłe, ale trzy z nowo odkrytych egzoplanet, z wyjątkiem lewej dolnej części, zachowały orbity eliptyczne, mimo że mają ponad miliard lat. Źródło: Astrobiology Center
Egzoplanety o rozmiarach pomiędzy Ziemią a Uranem/Neptunem, znane jako minineptuny, nie występują w naszym Układzie Słonecznym. Jednak minineptuny są stosunkowo powszechne poza Układem Słonecznym i są obiecującymi celami do scharakteryzowania atmosfery przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Jak wyglądają minineptuny?
W badaniach odkryto cztery tranzytujące minineptuny o krótkim okresie obiegu (TOI-782 b, TOI-1448 b, TOI-2120 b i TOI-2406 b) krążące wokół czerwonych karłów poprzez obserwacje za pomocą naziemnych teleskopów MuSCAT (Multicolor Simultaneous Camera for studying Atmospheres of Transiting exoplanets). Te minineptuny mają promienie około 2-3 razy większe od Ziemi i okresy orbitalne krótsze niż osiem dni. Ponadto pomiary prędkości radialnych ich gwiazd macierzystych, uzyskane za pomocą IRD (InfraRed Doppler) na teleskopie Subaru, wskazują, że górna granica mas tych czterech planet jest mniejsza niż 20-krotność masy Ziemi. Zależność między promieniami i masami tych minineptunów sugeruje, że nie są to skaliste planety jak Ziemia. Prawdopodobnie zawierają substancje lotne, takie jak materiały lodowe (H2O) i atmosfery.
Zespół odkrył również, że co najmniej trzy (TOI-782 b, TOI-2120 b i TOI-2406 b) z tych czterech minineptunów prawdopodobnie znajdują się na ekscentrycznych orbitach. Ogólnie rzecz biorąc, orbita planety o krótkim okresie obiegu wokół czerwonego karła powinna być kołowa ze względu na zjawiska pływowe. Jednak trzy krótkookresowe minineptuny krążące wokół czerwonych karłów utrzymują niezerowe mimośrody przez miliardy lat. Jedną z możliwych interpretacji tego faktu jest to, że ich wnętrza nie są podatne na efekty pływowe. Stosunek masy do promienia tych czterech minineptunów sugeruje, że nie są to planety skaliste. Tak więc, wnętrza tych tajemniczych minineptunów mogą być podobne do wnętrz Neptuna. Minineptuny o krótkim okresie obiegu są obiecującymi celami obserwacji atmosfery za pomocą JWST. Oczekuje się, że dalsze szczegółowe obserwacje poprawią naszą wiedzę na temat składu wewnętrznego i atmosfer krótkookresowych minineptunów.
Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie The Astronomical Journal.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
