Πλανήτες-μωρά αποκαλύπτουν πώς γεννιούνται οι υπερ-Γαίες και οι μικρο-Ποσειδώνες!

Ένα νέο άρθρο στο Nature εξηγεί ένα βασικό «κενό» στην κατανόησή μας για το πώς δημιουργούνται οι πιο συνηθισμένοι τύποι εξωπλανητών: οι υπερ-Γαίες (super-Earths) και οι υπο-Ποσειδώνες (sub-Neptunes), δηλαδή πλανήτες μεγαλύτεροι από τη Γη αλλά μικρότεροι από τον Ποσειδώνα. Παρότι τέτοιοι πλανήτες φαίνεται να είναι πολύ συχνοί γύρω από άλλα άστρα, το δικό μας Ηλιακό Σύστημα δεν έχει έναν «ενδιάμεσο» πλανήτη αυτού του μεγέθους, κάτι που δυσκολεύει τη λεπτομερή μελέτη τους

Μια διεθνής ομάδα αστροφυσικών παρακολούθησε το σύστημα V1298 Tau, όπου υπάρχουν τέσσερις πολύ νέοι (“μωρά”) πλανήτες. Οι πλανήτες αυτοί βρίσκονται σε μια μεταβατική φάση: ξεκινούν πολύ “φουσκωμένοι” (με μεγάλες ακτίνες) και με τον χρόνο συρρικνώνονται καθώς χάνουν τμήμα της ατμόσφαιράς τους. Έτσι εξηγείται πώς καταλήγουν τελικά να μοιάζουν με τους κλασικούς, συνηθισμένους πληθυσμούς των υπερ-Γαιών και υπο-Ποσειδώνων που βλέπουμε στα ώριμα πλανητικά συστήματα.

Το άστρο V1298 Tau είναι περίπου 20 εκατομμυρίων ετών (σε κοσμικούς όρους… «βρέφος»), ενώ ο Ήλιος είναι ~4,5 δισ. ετών. Οι τέσσερις πλανήτες του συστήματος έχουν αυτή τη στιγμή μεγέθη ανάμεσα στον Ποσειδώνα και τον Δία, αλλά το άρθρο τονίζει ότι δεν “μεγαλώνουν” όπως ένα μωρό· αντίθετα συρρικνώνονται. Οι επιστήμονες τους παρομοιάζουν με τη Λούση στην εξελικτική ιστορία του ανθρώπου ως μεταφορά: ένα εύρημα που συνδέει δύο «στάδια εξέλιξης» και κάνει την εικόνα πιο συνεχόμενη.

Η ομάδα παρακολούθησε για σχεδόν δέκα χρόνια τις διελεύσεις (transits) των πλανητών μπροστά από το άστρο οι οποίες προκαλούν μια μικρή πτώση της φωτεινότητάς του. Το κρίσιμο στοιχείο ήταν ότι, επειδή οι πλανήτες αλληλεπιδρούν βαρυτικά, οι διελεύσεις δεν γίνονται πάντα με ακρίβεια ρολογιού, έχουν μεταβολές στον χρόνο διέλευσης. Αυτές οι μεταβολές τους επέτρεψαν να εκτιμήσουν για πρώτη φορά τις μάζες και των τεσσάρων πλανητών.

Παρότι οι ακτίνες τους είναι 5–10 φορές της Γης, οι μάζες είναι μόλις 5–15 φορές της Γης. Αυτό σημαίνει εξαιρετικά χαμηλή πυκνότητα (στο άρθρο παρομοιάζονται με “φελιζόλ”), άρα πρόκειται για πλανήτες με μεγάλες, αραιές ατμόσφαιρες ως εξωτερικά στρώματα που είναι «έτοιμα να διαφύγουν» λόγω της βαρύτητας και της ακτινοβολίας του άστρου.

Με βάση και τη θεωρητική μοντελοποίηση, οι πλανήτες αυτοί έχουν ήδη χάσει σημαντικό μέρος των ανώτερων αερίων στρωμάτων τους. Φαίνεται να ψύχθηκαν/εξελίχθηκαν πιο γρήγορα από όσο “λένε” κάποια απλούστερα μοντέλα και σε βάθος δισεκατομμυρίων ετών θα συνεχίσουν να χάνουν ατμόσφαιρα και να συρρικνώνονται, καταλήγοντας σε συμπαγέστερες υπερ-Γαίες και υπο-Ποσειδώνες.

Πηγή: https://phys.org/news/2026-01-baby-planets-super-earths-neptunes.html?utm_source=nwletter&utm_medium=email&utm_campaign=daily-nwletter

Εικόνα: Credit: NASA/JPL-Caltech.

Διαβάστε επίσης: Η διαμόρφωση των πλανητών, εξαρτάται από το πότε συνέβη!