Astronomi su pronašli dvije planete oko dvije odvojene zvijezde koje podliježu intenzivnoj toplini svojih zvijezda. Obje se raspadaju pred našim "teleskopskim" očima, ostavljajući tragove krhotina slične kometama. Obje su planete ultrakratkog perioda (USP) koje brzo kruže oko svojih zvijezda.
Ove planete su rijetke pod-klase USP-ova koje nisu dovoljno masivne da zadrže svoj materijal. Astronomi znaju za još samo tri planete koje se raspadaju.
USP-ovi su poznati po svojim iznimno brzim orbitama, neki dovrše orbitu za samo nekoliko sati. Budući da su izuzetno blizu svojih zvijezda, izložene su intenzivnoj toplini, zvjezdanom zračenju i gravitaciji.
Pomiču granice našeg razumijevanja
Mnogi USP-ovi plimno su vezani za svoju zvijezdu, pretvarajući stranu okrenutu prema zvijezdi u pakao. USP rijetko premašuju dva polumjera Zemlje. Tek su nedavno otkriveni i pomiču granice našeg razumijevanja planetarnih sistema, piše Science Alert.
Postoji mnogo neodgovorenih pitanja o USP-ovima. Njihov mehanizam formiranja nije jasan, iako su vjerovatno migrirali na svoje položaje, a ne tamo formirani. Teško ih je promatrati zbog njihove blizine svojim zvijezdama, zbog čega je teško odgovoriti na pitanja o njihovoj strukturi.
Srećom, dva odvojena tima istraživača uočila su dva raspadajuća USP-a. Dok izbacuju svoj sadržaj u svemir u repovima, astronomima daju priliku da vide što je u njima.
Nova zapažanja nalaze se u dva nova rada dostupna na stranici arxiv.org. Jedan je "Stjenovita planeta koji se raspada s istaknutim repovima poput kometa oko sjajne zvijezde." Glavni autor je Marc Hon, postdoktorand u Naučnom uredu MIT TESS. Ovaj se rad u daljnjem tekstu naziva studija MIT-a.
"Izvještavamo o otkriću BD+054868Ab, tranzitnog egzoplaneta koji kruži oko svijetlog K-patuljka s periodom od 1,27 dana", pišu autori. Svemirska letjelica TESS pronašla je planetu, a njezina promatranja "otkrivaju promjenjive dubine tranzita i asimetrične tranzitne profile", navodi se u radu.
To su karakteristike prašine koja dolazi s planete osuđene na propast i formira repove: jedan na prednjem rubu i jedan na stražnjem rubu. Veličina čestica prašine u svakom repu je različita, pri čemu vodeći trag sadrži veću prašinu, a zadnji rep sadrži finija zrnca.
"Stopa kojom planeta isparava krajnje je kataklizmična i nevjerovatno smo sretni što svjedočimo posljednjim satima ove umiruće planete'," navodi Marc Hon, iz Naučnog ureda MIT TESS.
"Planeta koja se raspada u orbiti oko BD+05 4868 A ima najistaknutije repove prašine do sada", rekao je glavni autor Hon. "Repovi prašine koji proizlaze iz planete koji brzo isparava su ogromni. Njegova dužina od približno 9 miliona km okružuje više od polovice orbite planeta oko zvijezde svakih 30 i po sati", dodao je.
Studija MIT-a pokazuje da planet gubi masu brzinom od 10 Zemljinih masa materijala po milijardu godina. Budući da je objekt vjerojatno samo otprilike veličine Zemljinog Mjeseca, bit će potpuno uništen za samo nekoliko milona godina.
Zvijezda domaćin je vjerovatno malo starija od Sunca i ima pratećeg crvenog patuljka udaljenog oko 130 AJ. Autori smatraju da je planeta izvrstan kandidat za daljnje studije s JWST-om. Ne samo da je zvijezda sjajna, već su i tranziti duboki. Zbog prednjeg i zadnjeg repa, tranziti mogu trajati i do 15 sati.
"Svjetlina zvijezde domaćina, u kombinaciji s relativno dubokim tranzitima planeta (0,8?2,0%), predstavlja BD+054868Ab kao glavnu metu za studije sastava stjenovitih egzoplaneta i istraživanja prirode planeta koji katastrofalno isparavaju", objašnjavaju.
"Ono što je također vrlo uzbudljivo u vezi s BD+05 4868 Ab je da ima najsjajniju zvijezdu domaćina od ostalih planeta u raspadu — oko 100 puta svjetliju od K2-22 — što ga postavlja kao mjerilo za buduće studije o raspadanju takvih sistema", rekao je. Avi Shporer, naučnik na MIT Kavli institutu za astrofiziku i istraživanje svemira i koautor rada MIT-a.
"Prije naše studije, tri druga poznata planeta u raspadu bila su oko slabih zvijezda, što ih je činilo izazovnim za proučavanje", dodao je.
"Nevjerovatno je da je direktno mjerenje unutrašnjosti planeta u Sunčevom sistemu tako izazovno - imamo samo ograničeno uzorkovanje Zemljinog plašta, a nemamo pristup uzorcima Merkura , Venere ili Marsa - ali ovdje smo pronašli planete na stotine svjetla godina udaljene koje šalju svoje interijere u svemir i osvjetljavaju ih pozadinskim osvjetljenjem kako bismo ih proučavali našim spektrografima," rekao je Jason Wright, profesor Astronomije i astrofizike, koautor studije Penn Statea.
"To je izvanredna i slučajna prilika za razumijevanje unutrašnjosti zemaljskog planeta", dodao je.
Kvaliteta podataka bit će izvrsna
Prema autorima, ovo bi mogao biti prvi put da vidimo ispuštanje plinova s planete koja isparava. "Značajke kraće MIRI talasne dužine … mogle bi predstavljati prva direktna opažanja plinskih obilježja s planeta koji isparava", navodi se u radu.
Iako smo u ranim danima promatranja planeta poput ovog, naučnici još uvijek imaju neka očekivanja. Ovi rezultati prkose tim očekivanjima jer su mnogi očekivali da će pronaći samo ostatke željezne jezgre ovih USP-ova.
Kada je JWST lansiran, nije bio usmjeren na promatranje egzoplaneta koje se raspadaju. Ali ovo istraživanje pokazuje novi način korištenja snažnog teleskopa. Iznenađenja poput ovog dio su svakog novog teleskopa ili pokušaja promatranja, a istraživači im se često vesele.
"Kvaliteta podataka koju bismo trebali dobiti od BD+05 4868 A bit će izvrsna", rekao je Shporer. "Ove su studije dokazale valjanost ovog pristupa razumijevanju egzoplanetarnih unutrašnjosti i otvorile vrata potpuno novom pravcu istraživanja s JWST-om."