TIC 241249530 – egzoplaneta o niezwykłej orbicie
Astronomowie odkryli TIC 241249530 – planetę, która ma najbardziej podłużną orbitę, jaką kiedykolwiek znaleziono wśród planet tranzytujących poza Układem Słonecznym.
Naukowcy z Pennsylvania State University (Penn State), którzy odkryli egzoplanetę, potwierdzili również, że okrąża ona swoją gwiazdę macierzystą do tyłu, co pozwala zgłębić tajemnicę tego, w jaki sposób powstają, stabilizują się i ewoluują masywne planety gazowe, znane jako gorące Jowisze. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Nature.
„Uchwyciliśmy tę masywną planetę wykonującą ostry zakręt podczas bliskiego przejścia obok swojej gwiazdy. Takie wysoce ekscentryczne planety tranzytujące są niezwykle rzadkie – i to naprawdę niesamowite, że udało nam się odkryć najbardziej ekscentryczną z nich” – mówi Suvrath Mahadevan z Penn State.
Jak tłumaczą badacze, termin „ekscentryczny” odnosi się do kształtu orbity planety, która jest mierzona w skali od zera do jednego, przy czym zero oznacza idealnie okrągłą orbitę. Egzoplaneta nazwana TIC 241249530, ma mimośród (ekscentryczność) orbity wynoszący 0,94, co czyni ją bardziej ekscentryczną niż orbita jakiejkolwiek innej tranzytującej egzoplanety, jaką kiedykolwiek znaleziono.
Dla porównania, wysoce eliptyczna orbita Plutona wokół Słońca ma mimośród 0,25, a mimośród Ziemi wynosi 0,02. Tak ekstremalna orbita jak tłumaczą astronomowie, spowodowałaby, że temperatury na planecie wahałyby się od letniego dnia w najdalszym punkcie jej orbity do palącego gorąca przy całkowitym zbliżeniu.
Naukowcy odkryli również, że krąży ona wstecz, czyli w kierunku przeciwnym do rotacji gwiazdy macierzystej. Badacze bardzo rzadko obserwują tego typu zachowanie w kosmosie, ale dostarcza to dodatkowych informacji na temat formowania się ciał niebieskich.
„Chociaż nie możemy dokładnie przewinąć do tyłu i obserwować procesu migracji planet w czasie rzeczywistym, ta egzoplaneta służy jako swego rodzaju ślad po tych wydarzeniach. Planety takie jak ta są trudne do znalezienia i mamy nadzieję, że pomoże nam to rozwikłać historię formowania się tego gorącego jowisza” – Arvind Gupta z Penn State.
Obecnie istnieje ponad 5 500 potwierdzonych egzoplanet w nieco ponad 4 tysiącach układów gwiezdnych. W tej populacji około 300 do 500 globów należy do klasy znanej jako gorące jowisze – duże, podobne do Jowisza egzoplanety, które krążą bardzo blisko swojej gwiazdy, znacznie bliżej niż Merkury od Słońca.
Naukowcy nie wiedzą w jaki sposób gorące jowisze trafiają na tak bliskie orbity, ale podejrzewają, że powstają one daleko od swojej gwiazdy, a następnie z czasem migrują do środka. Wczesne etapy tego procesu rzadko były obserwowane, ale dzięki nowemu odkryciu, astronomowie są o krok bliżej do rozwikłania tej tajemnicy.
„Naukowcy od ponad dwóch dekad poszukują egzoplanet, które prawdopodobnie są prekursorami gorących jowiszów lub pośrednimi produktami procesu migracji, więc byliśmy bardzo podekscytowani znalezieniem jednej z nich” – twierdzi Gupta.
Odkrycie i scharakteryzowanie TIC 241249530 było możliwe dzięki trzem instrumentom zbudowanym w Penn State: spektrografowi NEID, spektrografowi Habitable Zone Planet Finder i dyfuzorowi fotometrycznemu. Wszystkie trzy narzędzia pozwoliły badaczom obserwować i analizować światło emitowane przez egzoplanetę.
Naukowcy po raz pierwszy wykryli planetę za pomocą satelity NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) w styczniu 2020 r., który ujawnił spadek jasności gwiazdy zgodny z pojedynczą planetą wielkości Jowisza przechodzącą przed obiektem.
Aby potwierdzić naturę tych fluktuacji (zmienności jasności światła) i wyeliminować inne możliwe przyczyny, astronomowie wykorzystali dwa instrumenty na 3,5-metrowym teleskopie WIYN w Kitt Peak National Observatory (KPNO) należącym do National Science Foundation (NSF), będącym programem NSF NOIRLab.
Szczegółowa analiza zmian prędkości gwiazdy podczas sześciomiesięcznego okresu orbitalnego planety, potwierdziła, że jest ona około pięć razy masywniejsza od Jowisza i krąży po niezwykle ekscentrycznej ścieżce.
Emil Gołoś
