การศึกษาดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะทำให้ผู้สมัครน่าสนใจในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ตั้งแต่วันที่ 1 สิงหาคม 2017 มีการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบจำนวน 3,639 ดวงในระบบดาวเคราะห์ 2,729 ระบบและ 612 ระบบดาวเคราะห์หลายระบบ การค้นพบจำนวนมากเหล่านี้ได้ท้าทายการคิดแบบดั้งเดิมเกี่ยวกับดาวเคราะห์โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเรื่องขนาดและระยะทางจากดวงอาทิตย์
จากการศึกษาของทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติพบว่าการค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบล่าสุดนั้นสอดคล้องกับแนวโน้มนี้ รู้จักกันในชื่อ EPIC 211418729b และ EPIC 211442297b ดาวทั้งสองดวงนี้โคจรรอบดาวก๊าซยักษ์ซึ่งอยู่ประมาณ 1,569 และ 1360 ปีแสงจากโลก (ตามลำดับ) และมีขนาดใกล้เคียงกับดาวพฤหัส เมื่อรวมกับวงโคจรที่ค่อนข้างใกล้กับดาวของพวกเขาทีมได้กำหนดให้พวกเขาเป็น“ ดาวพฤหัสบดีอุ่น”
การศึกษาที่ชื่อว่า“ EPIC 211418729b และ EPIC 211442297b: Two Transiting Warm Jupiters” เพิ่งปรากฎออนไลน์ นำโดย Avi Shporer นักวิชาการหลังปริญญาเอกที่มีส่วนธรณีวิทยาและดาวเคราะห์ (GPS) ที่สถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย (Caltech) - ทีมอาศัยข้อมูลจาก เคปเลอร์ และ K2 ภารกิจและการติดตามผลด้วยกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินหลายชุดเพื่อกำหนดขนาดมวลและวงโคจรของดาวเคราะห์เหล่านี้
ตามที่ระบุไว้ในการศึกษาของพวกเขาดาวเคราะห์ทั้งสองถูกระบุในขั้นต้นว่า K2 หน้าที่ กล่าวอีกนัยหนึ่งพวกเขาถูกตรวจพบครั้งแรกด้วยวิธีการผ่านหน้าซึ่งนักดาราศาสตร์วัดค่าความสว่างของดาวเพื่อยืนยันว่าดาวเคราะห์ผ่านระหว่างผู้สังเกตการณ์และดาว การสังเกตเหล่านี้เกิดขึ้นระหว่าง K2การสังเกตแคมเปญ 5 ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างวันที่ 27 เมษายนถึง 10 กรกฎาคม 2558
จากนั้นทีมทำการสำรวจติดตามโดยใช้กล้องโทรทรรศน์ Keck II (ตั้งอยู่ที่หอสังเกตการณ์ WM. Keck ในฮาวาย) และ Gemini North Telescope (ที่หอดูดาว Gemini ในฮาวาย) การสำรวจเหล่านี้ดำเนินการตั้งแต่เดือนมกราคม 2559 ถึงพฤษภาคม 2560 รวมเข้ากับข้อมูลสเปกตรัมและการวัดความเร็วเรเดียลจาก High Echelle Spectrometer (HIRES) บนกล้องโทรทรรศน์ Keck I
ในที่สุดพวกเขาได้เพิ่มข้อมูลเชิงแสงจากหอสังเกตการณ์ Cerro Tololo Inter-American (CTIO) ในชิลีหอดูดาวแอฟริกาใต้ (SAAO) และ Siding Spring Observatory (SSO) ในออสเตรเลีย การสำรวจติดตามผลเหล่านี้ยืนยันการมีอยู่ของดาวเคราะห์นอกระบบทั้งสองนี้ ตามที่เขียนไว้ในการศึกษา:
“ เราได้ค้นพบดาวเคราะห์นอกระบบดาวพฤหัสอบอุ่นสองดวงที่ถูกค้นพบในขั้นต้นว่าเป็นผู้ผ่านการคัดเลือกในรูปถ่าย K2… ดาวเคราะห์ทั้งสองอยู่ในระยะเวลายาวนานที่สุดในการส่งผ่านดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ที่มีมวลที่วัดได้และพวกมันกำลังโคจรรอบดาวฤกษ์แม่ที่ค่อนข้างเก่า ดาวเคราะห์ทั้งสองไม่พองตัวเนื่องจากรัศมีของพวกมันสอดคล้องกับความคาดหวังทางทฤษฎี”
จากการสังเกตของพวกเขาทีมยังสามารถสร้างการประมาณขนาดดาวเคราะห์มวลและระยะเวลาการโคจร ขณะที่ EPIC 211418729 b วัด 0.942 รัศมีของดาวพฤหัสบดีมีมวลประมาณ 1.85 เท่าของดาวพฤหัสและรอบการโคจร 11.4 วัน EPIC 211442297 b มาตรการ 1.115 รัศมีของดาวพฤหัสมีประมาณ 0.84 มวลของดาวพฤหัสและรอบการโคจรของ 20.3 วัน
จากการประมาณการณ์ดาวเคราะห์เหล่านี้มีอุณหภูมิพื้นผิวสูงถึง 719 K (445.85 ° C; 834.5 ° F) และ 682 K (408.85 ° C; 768 ° F) ตามลำดับ ด้วยเหตุนี้พวกเขาจึงจำแนกดาวเคราะห์เหล่านี้ว่าเป็น "อุ่นดาวพฤหัสบดี" เนื่องจากพวกมันขาดสิ่งที่ถือว่าเป็นเรื่องปกติสำหรับ "ดาวพฤหัสบดีร้อน" ซึ่งมีบรรยากาศแปลกใหม่ที่มีอุณหภูมิสูงถึงเคลวินหลายพัน
นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าตามช่วงเวลาการโคจรของดาวเคราะห์ทั้งสองนี้มีช่วงเวลาการโคจรที่ยาวที่สุดของดาวเคราะห์ก๊าซ transiting (เช่นที่ตรวจพบโดยใช้วิธีการเปลี่ยนผ่าน) ที่ตรวจพบจนถึงปัจจุบัน หรือตามที่ระบุในการศึกษา:
“ ทั้ง EPIC 211418729b และ EPIC 211442297b เป็นกลุ่มดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ระยะเวลาที่ยาวที่สุดที่มีมวลที่วัดได้ ในความเป็นจริงตามคลังเก็บดาวเคราะห์นอกระบบของนาซา (Akeson et al. 2013) EPIC 211442297b ปัจจุบันเป็นระยะเวลายาวนานที่สุดที่ K2 ทำการส่งผ่านดาวเคราะห์นอกระบบที่มีมวล จำกัด
ข้อสังเกตที่น่าสนใจอีกประการหนึ่งก็คือความจริงที่ว่าดาวเคราะห์นอกระบบเหล่านี้ไม่พองตัวซึ่งเป็นสิ่งที่พวกเขาไม่คาดคิด ในกรณีของจูปิเตอร์ร้อนบรรยากาศได้รับการขยายตัวเนื่องจากปริมาณการฉายรังสีแสงอาทิตย์ที่ได้รับทำให้เกิดสิ่งที่ทีมอ้างถึงว่าเป็น“ ความสัมพันธ์ของการฉายรังสีรัศมี” ในกระดาษของพวกเขา กล่าวอีกนัยหนึ่ง Hot Jupiters นั้นมีขนาดใหญ่มาก แต่ก็มีความหนาแน่นต่ำเมื่อเปรียบเทียบกับดาวก๊าซยักษ์ที่เย็นกว่า
แต่ทีมพบว่าทั้ง EPIC 211418729b และ EPIC 211442297b นั้นมีรัศมีที่สอดคล้องกับแบบจำลองทางทฤษฎีที่ทำนายสำหรับยักษ์ก๊าซในมวลของพวกเขา ผลของพวกเขายังทำให้พวกเขาสรุปผลเบื้องต้นเกี่ยวกับโครงสร้างและองค์ประกอบของดาวเคราะห์ ตามที่เขียนไว้:
“ ดาวเคราะห์ทั้งสองไม่ได้พองตัวเมื่อเทียบกับความคาดหวังเชิงทฤษฎีซึ่งแตกต่างจากดาวเคราะห์ดวงอื่นในแผนภาพ ตำแหน่งของพวกเขาอยู่ใกล้หรือสอดคล้องกับความคาดหวังทางทฤษฎีสำหรับดาวเคราะห์ที่มีแกนหินน้อยถึงไม่มีหินสำหรับ EPIC 211442297b และดาวเคราะห์ที่มีแกนหินที่สำคัญสำหรับ EPIC 211418729b”
ผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าการฉายรังสีด้วยแสงอาทิตย์ไม่ได้มีบทบาทสำคัญในการกำหนดรัศมีของดาวพฤหัสบดีอุ่น นอกจากนี้ยังทำให้เกิดคำถามที่น่าสนใจเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างรัศมีและการฉายรังสีกับยักษ์ก๊าซอื่น ๆ ในอนาคต EPIC 211418729b และ EPIC 211442297b จะเป็นเป้าหมายในอนาคต K2 การสังเกตการณ์ในช่วงภารกิจ 18 ของแคมเปญซึ่งจะเริ่มตั้งแต่เดือนพฤษภาคมถึงสิงหาคม 2561
การสำรวจเหล่านี้แน่ใจว่าจะให้ข้อมูลเชิงลึกเพิ่มเติมเกี่ยวกับดาวเคราะห์เหล่านี้และความลึกลับที่การศึกษานี้ได้ยกขึ้น การสำรวจดาวเคราะห์นอกระบบในอนาคต - ดำเนินการโดยเครื่องมือรุ่นต่อไปเช่นดาวเทียม Transiting Exoplanet Survey (TESS) - และการสำรวจการถ่ายภาพโดยตรงที่ดำเนินการโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ (JWST) มั่นใจว่าจะเผยให้เห็นมากขึ้นเกี่ยวกับดาวเคราะห์นอกระบบ
