O descoperire recentă schimbă tot ce se știa despre formarea planetelor: astronomii au fost uluiți

Postat la: 02.12.2023 |

Cel mai comun tip de stea din galaxia noastră, Calea Lactee, se numește pitică roșie - mult mai mică și mai puțin luminoasă decât Soarele. Aceste stele - sau cel puțin așa se credea - pur și simplu nu sunt suficient de mari pentru a ţine în jurul lor planete mult mai mari decât Pământul.

Cu toate acestea, descoperirea unei planete cu o masă de cel puțin 13 ori mai mare decât cea a Pământului, care orbitează foarte aproape de o pitică roșie cu o masă de numai 11% din cea a Soarelui, i-a făcut pe astronomi să se întoarcă la masa de desen şi la teoria formării planetelor, care implică acest tip de stea predominant.

Raportul de masă dintre această planetă și steaua sa este de peste 100 de ori mai mare decât cel dintre Pământ și Soare. "Am descoperit o planetă care este prea masivă pentru steaua sa", a declarat astronomul Suvrath Mahadevan de la Universitatea Penn State din Statele Unite, unul dintre conducătorii studiului publicat săptămâna aceasta în revista "Science".

Steaua, numită LHS 3154, este relativ aproapiată de Pământ, la aproximativ 50 de ani lumină. Un an-lumină este distanța pe care lumina o parcurge într-un an, 9,5 trilioane de km. Soarele este de aproximativ o mie de ori mai luminos decât această stea. "Este aproape o stea", a declarat astronomul Guðmundur Stefánsson de la Universitatea Princeton, autorul principal al studiului.

"Are o masă puțin peste pragul de susținere a fuziunii hidrogenului pentru a fi considerată o stea". Planeta din jurul piticei roşii, numită LHS 3154 b, orbitează la aproximativ 2,3% din distanța orbitală a Pământului față de Soare, învârtindu-se în jurul stelei sale la fiecare 3,7 zile. Este mult mai aproape chiar și decât planeta Mercur, cea mai apropiată de Soare din sistemul nostru solar.

Planeta ar putea fi similară ca mărime și compoziție cu Neptun, cea mai mică dintre cele patru planete gazoase din sistemul nostru solar, diametrul lui Neptun fiind de aproximativ patru ori mai mare decât cel al Pământului. Metoda folosită pentru a studia planeta nu le-a permis cercetătorilor să îi măsoare diametrul, dar aceștia bănuiesc că acesta este de aproximativ trei sau patru ori mai mare decât cel al Pământului.

Neptun, care nu are o suprafață solidă, posedă o atmosferă dinamică, formată în principal din hidrogen și heliu, deasupra unei mantale formate în principal din amoniac și apă și un miez solid. Pe baza compoziției sale probabile asemănătoare cu cea a lui Neptun și a apropierii de steaua sa, este puțin probabil ca planeta LHS 3154 b să susțină viața, a declarat Guðmundur Stefánsson.

Stelele se formează atunci când aglomerări dense de gaz și praf interstelar se prăbușesc sub propria atracție gravitațională. Odată ce o stea se naște în centrul unui astfel de nor, materialul rămas formează în jurul ei un disc rotitor care alimentează creșterea stelară și adesea dă naștere la planete.

De ce nu ar putea o pitică roșie să aibă în apropiere o planetă de mărimea celei nou descrise?
"Discul de formare a planetelor din jurul stelelor reprezintă doar o mică fracțiune din masa stelară și este de așteptat ca aceasta să crească odată cu această masă. Așadar, o stea cu masă foarte mică ar trebui să aibă un disc care să aibă, de asemenea, o masă mică. Un astfel de disc nu ar trebui să fie suficient de greu pentru a da naștere planetei pe care am descoperit-o", a declarat Suvrath Mahadevan.

"Această planetă ridică întrebări cu privire la modul în care se formează planetele în jurul stelelor cu masa cea mai mică, deoarece anterior se credea că astfel de stele sunt în primul rând capabile să formeze doar planete mici, cu o masă similară cu cea a Pământului", a declarat Guðmundur Stefánsson.

Cercetătorii au descoperit LHS 3154 b prin detectarea unei subtile oscilații a stelei gazdă, cauzată de efectele gravitaționale ale planetei în timpul orbitei sale. Ei au folosit un instrument numit Habitable Zone Planet Finder (HPF), construit de o echipă condusă de Suvrath Mahadevan, pe telescopul Hobby-Eberly de la Observatorul McDonald al Universității din Texas. Acesta a fost conceput pentru a găsi planete care orbitează în jurul unor stele relativ reci și care au potențialul de a avea apă lichidă pe suprafața lor, un factor cheie pentru viață. "Pe măsură ce construim noi instrumente și pe măsură ce precizia măsurătorilor noastre crește, vedem universul în moduri noi și neașteptate", a spus Suvrath Mahadevan.

"Am construit HPF pentru a detecta planete terestre în jurul acestor stele reci. Această descoperire este o altă descoperire din fluxul constant de surprize care arată cât de mult mai avem de învățat despre planete și formarea planetelor", a mai spus el.