เซอร์ไพร์ส! ดาวเคราะห์ยักษ์พบวงดาวแคระแดงเล็ก ๆ

Send

นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบดาวเคราะห์ขนาดใหญ่คล้ายดาวพฤหัสในตำแหน่งที่คาดไม่ถึงและมันกำลังโคจรรอบดาวแคระแดงเล็ก ๆ ที่อยู่ใกล้เคียง

การค้นพบดาวเคราะห์ขนาดใหญ่เช่นนี้รอบดาวฤกษ์ขนาดเล็กเช่นนี้อาจบังคับให้นักดาราศาสตร์คิดใหม่ว่าดาวเคราะห์ก่อตัวอย่างไร

ดาวแคระแดงเป็นดาวประเภทที่พบมากที่สุดในเอกภพซึ่งประกอบด้วยดาวมากกว่า 70% ในจักรวาล ดาวเหล่านี้มีขนาดเล็กและเย็นโดยทั่วไปประมาณหนึ่งในห้ามีมวลมากเท่าดวงอาทิตย์และมีความหรี่ขึ้น 50 เท่า ถึงกระนั้นก็เหมือนกับดาวแคระแดงมีเพียง 10% ของดาวเคราะห์นอกระบบ 4,000 ดวงที่ค้นพบเพื่อโคจรรอบดาวฤกษ์เหล่านี้

ด้วยการใช้ Calar Alto, Sierra Nevada และ Montsec Astronomical Observatory ในสเปนและ Las Cumbres Observatory ในแคลิฟอร์เนียนักวิจัยได้วิเคราะห์ดาวแคระแดง GJ 3512 ที่อยู่ใกล้เคียงซึ่งอยู่ห่างจากโลก 31 ปีแสง GJ 3512 นั้นมีมวลประมาณหนึ่งในแปดของดวงอาทิตย์เกือบหนึ่งในเจ็ดของเส้นผ่านศูนย์กลางของดวงอาทิตย์และน้อยกว่าหนึ่งในร้อยที่สว่างเท่า ดวงอาทิตย์.

นักวิทยาศาสตร์ค้นพบดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ที่เรียกว่า GJ 3512b โดยไม่คาดคิดรอบ ๆ ดาวแคระแดงที่มีมวลประมาณครึ่งหนึ่งของดาวพฤหัส GJ 3512b โคจรรอบดาวฤกษ์ของมันในระยะทางประมาณหนึ่งในสามของหน่วยดาราศาสตร์ (AU) ระยะทางเฉลี่ยระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ (ประมาณ 93 ล้านไมล์หรือ 150 ล้านกิโลเมตร)

ดาวก๊าซยักษ์นี้เป็นดาวเคราะห์ที่ใหญ่กว่างานก่อนหน้านี้ที่แนะนำว่าจะโคจรรอบดาวฤกษ์ขนาดเล็กเช่นนี้ สำหรับการเปรียบเทียบในขณะที่ดวงอาทิตย์มีค่าประมาณ 1,050 เท่ามวลของดาวพฤหัส GJ 3512 นั้นมีค่าประมาณ 250 เท่าของมวลของ GJ 3512b นักเขียนนำการศึกษา Juan Carlos Morales นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากสถาบันวิทยาศาสตร์อวกาศในบาร์เซโลนาประเทศสเปนกล่าว

"สถิติของ ดาวเคราะห์นอกระบบ ที่พบจนถึงตอนนี้ดูเหมือนจะบ่งบอกว่าดาวมวลต่ำมักจะมีดาวเคราะห์ขนาดเล็กเช่นโลกหรือมินิเนปจูน "โมราเลสบอก Space.com" แบบจำลองการก่อตัวของดาวเคราะห์ที่ได้รับการยอมรับมากที่สุด แต่ที่นี่เราแสดงให้เห็นถึงสิ่งที่ตรงกันข้าม - นั่นคือเราได้พบดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ที่โคจรรอบดาวฤกษ์มวลต่ำมาก "

นักวิทยาศาสตร์ยังพบหลักฐานของโลกที่มีศักยภาพรอบ GJ 3512 ซึ่งเป็นดาวเคราะห์มวลเท่าเนปจูนที่พวกเขาประมาณว่ามีมวลมากกว่าหนึ่งในหกของดาวพฤหัส พวกเขาบอกว่าดาวเคราะห์ดวงนี้โคจรรอบในระยะทางไกลกว่า 1.2 AU แต่ก็ยังไม่แน่ใจว่าโลกมีอยู่จริงหรือไม่

ยิ่งไปกว่านั้นนักวิจัยเสนอว่าดาวเคราะห์ขนาดใหญ่อีกดวงหนึ่งอาจจะโคจร GJ 3512 ได้ครั้งหนึ่งวงโคจรที่มีรูปทรงรีของ GJ 3512b รอบ ๆ ดาวแคระแดงชี้ให้เห็นว่ายักษ์ก๊าซเคยอยู่ในแรงโน้มถ่วงของสงครามกับโลกขนาดใหญ่อื่น ๆ เหวี่ยงออกจากระบบเพิ่มดาวเคราะห์หัวไม้ลงไปในอวกาศระหว่างดวงดาว

จนถึงตอนนี้นักดาราศาสตร์ก็คิดว่า รูปแบบการสะสมหลัก สามารถอธิบายการก่อตัวของดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์เช่นเดียวกับยักษ์ก๊าซอื่น ๆ อีกมากมายที่ค้นพบรอบดาวฤกษ์ที่อยู่ห่างไกล แบบจำลองนี้สันนิษฐานว่าดาวเคราะห์ยักษ์เกิดขึ้นในสองขั้นตอนแรกแกนของหินและน้ำแข็ง 10 ถึง 15 เท่าของมวลโลกในดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์ก๊าซและฝุ่นที่ล้อมรอบดาวฤกษ์เกิดใหม่ จากนั้นเมื่อถึงมวลวิกฤตแกนเหล่านี้จะสะสมไฮโดรเจนและก๊าซฮีเลียมจำนวนมากอย่างรวดเร็ว

ดาวมวลต่ำเช่นดาวแคระแดงควรมีดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์มวลต่ำที่มีสัดส่วนน้อยดังนั้นจึงมีความเป็นไปได้น้อยมากที่ดิสก์เหล่านี้จะก่อตัวเป็นดาวเคราะห์ก๊าซ ถ้าเป็นเช่นนั้นรูปแบบการสะสมหลักไม่สามารถอธิบายขนาดยักษ์ของ GJ 3512b โมราเลสและเพื่อนร่วมงานของเขากล่าว

แต่นักวิจัยแนะนำว่าสิ่งที่เรียกว่า รูปแบบความไม่แน่นอนของดิสก์ การก่อตัวดาวเคราะห์อาจช่วยอธิบาย GJ 3512b แบบจำลองนี้สันนิษฐานว่าดิสก์ก่อกำเนิดดาวเคราะห์ที่ไม่เสถียรสามารถแยกส่วนออกเป็นกระจุกของก๊าซและฝุ่นละอองที่สามารถยุบตัวลงโดยตรงภายใต้แรงโน้มถ่วงของมันเองเพื่อก่อตัวเป็นบางส่วนหรือทั้งหมดยักษ์ก๊าซผ่านความต้องการแกนของแข็งที่จะทำหน้าที่เหมือนเมล็ด

“ เป็นครั้งแรกที่เรามีลักษณะดาวเคราะห์นอกระบบที่ไม่สามารถอธิบายได้ด้วยรูปแบบการก่อตัวสะสมแกนกลางอย่างแม่นยำ” โมราเลสกล่าว ดาวเคราะห์นอกระบบนี้พิสูจน์ว่าแบบจำลองความไม่แน่นอนของแรงโน้มถ่วงอาจมีบทบาทในการก่อตัวดาวเคราะห์ยักษ์

นักวิจัยกำลังตรวจสอบระบบนี้อย่างต่อเนื่องเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับโลกที่มีศักยภาพที่สองของมันและอาจมีดาวเคราะห์มากขึ้น นอกจากนี้พวกเขากำลังตรวจสอบดาวแคระแดงอีกประมาณ 300 ดวงเพื่อหาดาวเคราะห์นอกระบบที่เพิ่มมากขึ้น

นักวิทยาศาสตร์ได้ให้รายละเอียด การค้นพบของพวกเขา ออนไลน์วันนี้ (26 ก.ย. ) ในวารสาร Science