מוזרויות אקסצנטריות: גילוי הפתעה של כוכבי לכת מיני-נפטון מסתוריים

חוקרים גילו ארבעה מיני-נפטון עם קומפוזיציות עשירות בנדיפים סביב גמדים אדומים, תוך שימוש בטלסקופים מבוססי חלל וקרקע.

• חוקרים גילו מיני-נפטון⁽¹⁾ סביב ארבעה גמדים אדומים⁽²⁾אשר נקראים TOI-782, TOI-1448, TOI-2120 ו-TOI-2406, תוך שימוש בתצפיות מרשת עולמית של טלסקופים קרקעיים עם מכשירי MuSCAT ו- TESS טלסקופ חלל.⁽³⁾
• ארבעת המיני-נפטון הללו קרובים לכוכבי האם שלהם, וסביר להניח ששלושתם נמצאים במסלולים אקסצנטריים (TOI-782 b, TOI-2120 b, TOI-2406 b).
• המיני-נפטון האלה אינם כוכבי לכת סלעיים כמו כדור הארץ אבל אולי כן נפטון-כמו כוכבי לכת.

מיני-נפטון גילוי

אסטרונומים גילו מיני-נפטון סביב ארבעה גמדים אדומים באמצעות תצפיות מרשת עולמית של טלסקופים קרקעיים וטלסקופ החלל TESS. ארבעת המיני-נפטון הללו קרובים לכוכבי האם שלהם, וסביר להניח ששלושתם נמצאים במסלולים אקסצנטריים.

מאפיינים של מיני נפטון

כוכבי לכת בגודל של כדור הארץ ו אוּרָנוּס/נפטון, המכונה מיני-נפטון, אינם נמצאים במערכת השמש שלנו. עם זאת, מיני-נפטון נפוצים יחסית מחוץ למערכת השמש והם יעדים מבטיחים לאפיון אטמוספרי על ידי טלסקופ החלל ג'יימס ווב. איך נראים מיני נפטון?

תצפיות וממצאים מפורטים

מחקר זה גילה ארבעה מעברים⁽⁴⁾ מיני-נפטון קצרי תקופה (TOI-782 b, TOI-1448 b, TOI-2120 b, ו-TOI-2406 b) המקיפים גמדים אדומים באמצעות תצפיות המשך עם טלסקופים קרקעיים עם MuSCATs (סדרה של מצלמות סימולטניות רב-צבעוניות ללימוד אטמוספירות של כוכבי לכת מעבר).⁽⁵⁾

למיני-נפטון הללו יש רדיוסים פי 2-3 מזה של כדור הארץ ותקופות מסלול של פחות משמונה ימים. בנוסף, מדידות המהירות הרדיאליות הללו⁽⁶⁾ מכוכבי האם שלהם, שהושגו עם ה-IRD (דופלר אינפרא-אדום) בטלסקופ סובארו, מצביעים על כך שהגבול העליון למסה של ארבעת כוכבי הלכת הללו הוא פחות מפי 20 מהמסה של כדור הארץ.

הקשר בין הרדיוסים הנמדדים לגבולות המסה העליונים של המיני-נפטון הללו מעיד על כך שהם אינם כוכבי לכת סלעיים כמו כדור הארץ. סביר להניח שהחלק הפנימי שלהם מכיל חומרים נדיפים כמו חומרים קפואים כמו H₂O ואטמוספרות.

דינמיקת מסלול ומחקר עתידי

הצוות גם מצא שלפחות שלושה (TOI-782 b, TOI-2120 b, TOI-2406 b) מתוך ארבעת המיני-נפטון הללו צפויים להיות במסלולים אקסצנטריים. באופן כללי, מסלולו של כוכב לכת קצר-תקופה סביב ננס אדום צריך להיות מעגלי עקב פיזור הגאות והשפל. עם זאת, שלושה מיני-נפטון קצרי תקופה סביב ננסים אדומים שמרו על אקסצנטריות שאינה אפס במשך מיליארדי שנים.

פרשנות אפשרית אחת היא שהפנים שלהם אינם רגישים להשפעות גאות ושפל. מערכת היחסים המסה-רדיוס של ארבעת המיני-נפטון הללו מעידה על כך שהם אינם כוכבי לכת סלעיים. לפיכך, החלק הפנימי של המיני-נפטון המסתורי האלה עשוי להיות דומה לאלו של נפטון. מיני-נפטון לתקופה קצרה הם יעדים מבטיחים לתצפיות אטמוספריות עם ה טלסקופ החלל ג'יימס ווב.

תצפיות מעקב מפורטות נוספות צפויות לשפר את הבנתנו את הקומפוזיציות הפנימיות והאטמוספרות של מיני-נפטון קצרי תקופה.

הערות

1. מיני-נפטון או תת-נפטון הם כוכבי לכת בגודל של כדור הארץ לנפטון (בערך פי 4 מרדיוס כדור הארץ).
2. כוכבים מסוג M עם טמפרטורות אפקטיביות מתחת ל-~3,800K.
3. נאס"אטלסקופ החלל של ה-Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS).
4. מעבר היא תופעה הנגרמת על ידי כוכב לכת החוסם חלקית את אור הכוכבים כשהוא חולף מול הכוכב.
5. סדרת MuSCAT הן מצלמות מרובות צבעים המותקנות על טלסקופים בגודל 1 ~ 2 מ'.
6. כוח הכבידה של כוכב לכת גורם לכוכב האם שלו להתנדנד. שיטת המהירות הרדיאלית (או שיטת הדופלר) משתמשת בווריאציות הנראות לעין במהירות של כוכב בכיוון קו הראייה כדי לזהות כוכב לכת בלתי נראה.