ฉีกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยดาวเคราะห์นอกระบบประสบความตายที่เจ็บปวด

WASP-12b ถูกค้นพบในปี 2551 เป็นค่าที่แท้จริงในบรรดาดาวเคราะห์นอกระบบ 400 ดวงที่ค้นพบในปัจจุบัน ไม่ว่ามันจะมีขนาดใหญ่มาก (มันเป็นแก๊สยักษ์ซึ่งไม่เหมือนดาวพฤหัส) หรือว่าที่บ้านของมัน (ดาวเจ้าภาพ) นั้นผิดปกติเป็นพิเศษ (มันค่อนข้างคล้ายกับดวงอาทิตย์ของเราเอง) แต่มันโคจรอยู่ใกล้กับบ้านของมันมาก กว่าก๊าซยักษ์อื่น ๆ ที่ค้นพบจนถึงปัจจุบัน

ผลลัพธ์จากการวิจัยเมื่อเร็ว ๆ นี้อธิบายว่าทำไม WASP-12b จึงผิดปกติ เรากำลังดูว่ามันตายอย่างเจ็บปวดด้วยมือของบ้านของมันซึ่งกินของว่างอยู่

“ นี่เป็นครั้งแรกที่นักดาราศาสตร์กำลังเห็นการหยุดชะงักและการเดินขบวนของดาวเคราะห์” ศาสตราจารย์ดักลาสเอ็นซีกล่าว หลินเป็นผู้ร่วมเขียนการศึกษาใหม่และผู้อำนวยการก่อตั้ง Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics (KIAA) ที่มหาวิทยาลัยปักกิ่งซึ่งมีส่วนเกี่ยวข้องอย่างลึกซึ้งกับการวิจัย

งานวิจัยนี้นำโดย Shu-lin Li จากหอดูดาวดาราศาสตร์แห่งชาติของจีน จบการศึกษาจาก KIAA, Li และทีมวิจัยวิเคราะห์ข้อมูลเชิงสังเกตการณ์บนดาวเคราะห์เพื่อแสดงให้เห็นว่าแรงโน้มถ่วงของดาวฤกษ์แม่ของมันนั้นมีขนาดใหญ่ขึ้นและขยายขนาดอย่างรวดเร็ว

WASP-12b เช่นเดียวกับดาวเคราะห์นอกระบบที่รู้จักมากที่สุดที่ค้นพบจนถึงปัจจุบันนั้นมีขนาดใหญ่และเป็นก๊าซคล้ายกับดาวพฤหัสและดาวเสาร์ อย่างไรก็ตามต่างจากดาวพฤหัสดาวเสาร์หรือดาวเคราะห์นอกระบบอื่น ๆ ส่วนใหญ่มันโคจรรอบตัวคุณเองในระยะใกล้มาก - 75 เท่าของระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์หรือมากกว่า 1.5 ล้านกม. นอกจากนี้ยังมีขนาดใหญ่กว่าแบบจำลองทางดาราศาสตร์ที่ทำนายไว้ มวลของมันนั้นใหญ่กว่าดาวพฤหัสเกือบ 50% และใหญ่กว่า 80% ทำให้มันมีปริมาตรของดาวพฤหัสขึ้นหกเท่า นอกจากนี้ยังเป็นอาหารที่ผิดปกติด้วยอุณหภูมิกลางวันมากกว่า 2,500 องศาเซลเซียส

กลไกบางอย่างต้องรับผิดชอบในการขยายโลกนี้ให้มีขนาดที่คาดไม่ถึงนักวิจัยกล่าว พวกเขาได้มุ่งเน้นการวิเคราะห์ของพวกเขาเกี่ยวกับพลังคลื่นซึ่งพวกเขากล่าวว่ามีความแข็งแรงเพียงพอที่จะสร้างผลกระทบที่สังเกตได้จาก WASP-12b

บนโลกกองกำลังน้ำขึ้นน้ำลงระหว่างโลกและดวงจันทร์ทำให้ระดับน้ำทะเลในท้องที่เพิ่มขึ้นและลดลงอย่างสุภาพวันละสองครั้ง อย่างไรก็ตาม WASP-12b นั้นอยู่ใกล้กับบ้านของมันมากว่าแรงโน้มถ่วงมหาศาล กองกำลังน้ำขึ้นน้ำลงอันมหาศาลที่ทำหน้าที่บนดาวเคราะห์ดวงนี้ได้เปลี่ยนรูปร่างของดาวเคราะห์ให้กลายเป็นสิ่งที่คล้ายกับรักบี้หรืออเมริกันฟุตบอล

กระแสน้ำเหล่านี้ไม่เพียง แต่บิดเบือนรูปร่างของ WASP-12b โดยการเปลี่ยนรูปดาวเคราะห์อย่างต่อเนื่องพวกเขายังสร้างแรงเสียดทานในการตกแต่งภายในของมัน แรงเสียดทานทำให้เกิดความร้อนซึ่งทำให้ดาวเคราะห์ขยายตัว “ นี่เป็นครั้งแรกที่มีหลักฐานโดยตรงว่าการให้ความร้อนภายใน (หรือ 'การให้ความร้อนจากน้ำขึ้นน้ำลง') มีความรับผิดชอบในการพองตัวดาวเคราะห์ให้มีขนาดเท่าปัจจุบัน

นักวิจัยกล่าวว่าขนาดใหญ่อย่างที่มันเป็น WASP-12b ในความเป็นจริงขนาดของมันเป็นส่วนหนึ่งของปัญหา มันพุ่งไปยังจุดที่ไม่สามารถรักษามวลของมันไว้กับแรงโน้มถ่วงของบ้านเรือนได้ ในฐานะผู้เขียนนำการศึกษาของ Li อธิบายว่า“ WASP-12b กำลังสูญเสียมวลของดาวฤกษ์แม่ด้วยอัตราสูงถึงหกพันล้านเมตริกตันต่อวินาที ในอัตรานี้ดาวเคราะห์จะถูกทำลายโดยดาวฤกษ์แม่อย่างสมบูรณ์ในเวลาประมาณสิบล้านปี นี่อาจฟังดูเป็นเวลานาน แต่สำหรับนักดาราศาสตร์ไม่มีอะไรเลย ดาวเคราะห์ดวงนี้จะมีชีวิตน้อยกว่ายุคปัจจุบันของโลกน้อยกว่า 500 เท่า”

ก๊าซยักษ์ขนาดใหญ่ WASP-12b แสดงเป็นสีม่วงโดยมีพื้นที่โปร่งใสเป็นตัวแทนของชั้นบรรยากาศ วงโคจรของดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ค่อนข้างกลม นี่บ่งชี้ว่าอาจมีดาวเคราะห์มวลต่ำกว่าที่มองไม่เห็นในระบบซึ่งแสดงเป็นสีน้ำตาลซึ่งรบกวนวงโคจรของดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ มวลจากชั้นบรรยากาศของก๊าซยักษ์ถูกดึงออกมาและก่อตัวเป็นดิสก์รอบดาวฤกษ์ซึ่งแสดงเป็นสีแดง

วัสดุที่ถูกถอดออกจาก WASP-12b จะไม่ตกลงสู่ดาวแม่โดยตรง มันจะก่อตัวเป็นดิสก์รอบดาวฤกษ์และหมุนวนอย่างช้า ๆ เข้าด้านใน การวิเคราะห์อย่างระมัดระวังเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของวงโคจรของ WASP-12b แสดงให้เห็นถึงหลักฐานสถานการณ์ของแรงโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ดวงที่สองที่มีมวลต่ำกว่าในดิสก์ ดาวเคราะห์นี้น่าจะเป็นรุ่นใหญ่ที่สุดในโลก - ที่เรียกว่า "ซุปเปอร์เอิร์ ธ "

ดิสก์ของวัสดุดาวเคราะห์และซูเปอร์เอิร์ ธ ฝังตัวควรตรวจจับได้ด้วยอุปกรณ์อำนวยความสะดวกสำหรับกล้องโทรทรรศน์ที่มีอยู่ คุณสมบัติเหล่านี้สามารถใช้เพื่อ จำกัด ประวัติศาสตร์และชะตากรรมของดาวเคราะห์ลึกลับ WASP-12b

นอกจาก KIAA แล้วการสนับสนุนการวิจัย WASP-12b มาจาก NASA ห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion และมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ นอกเหนือจาก Li และ Lin แล้วผู้เขียนร่วมยังมีศาสตราจารย์ UC Santa Cruz ศาสตราจารย์ Jonathan Fortney และ Neil Miller นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของมหาวิทยาลัย

ที่มา: KIAA; บทความที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature ฉบับวันที่ 25 กุมภาพันธ์คือ“ WASP-12b ในฐานะที่เป็นดาวเคราะห์ที่มีขนาดใหญ่มากพองตัวและรบกวนจากการสลายตัวของกระแสน้ำขึ้นน้ำลง” (arXiv: 1002.4608 เป็นฉบับพิมพ์ล่วงหน้า)