Μακρόβιοι πλανήτες: Ένας Μεθουσάλα από τον Γαλαξία μας

ΠέμπτοςΧρειάστηκαν ενάμισι δισεκατομμύριο χρόνια για να αναπτυχθεί η ζωή στη Γη στην τρέχουσα κορυφή της. Ήταν τόσο γρήγορο ή αργό; Όσο κανείς δεν είναι πιο απασχολημένος πλανήτης Γνωστή, η απάντηση παραμένει ανοιχτή. Αλλά για τους πλανητικούς επιστήμονες, φαίνεται λογικό να υποθέσουμε ότι όσο περισσότερος χρόνος είναι διαθέσιμος για το σχηματισμό και την εξέλιξη των ζωντανών πραγμάτων, τόσο το καλύτερο. Ένα πλανητικό σύστημα όπως το αστρικό σύστημα “TOI-561” που απέχει 280 έτη φωτός θα έχει ένα ξεχωριστό πλεονέκτημα: σε περίπου δέκα δισεκατομμύρια χρόνια, θα είναι περισσότερο από διπλάσιο από το ηλιακό μας σύστημα. Η Lauren Weiss του Πανεπιστημίου της Χαβάης το ανέφερε σε μια υποθετική συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας την περασμένη εβδομάδα.

Οι τρεις εξωτερικοί πλανήτες του συστήματος περιέχουν έναν συμπαγή, βραχώδη πυρήνα. Ένα από αυτά, το TOI-561b, φαίνεται να είναι ένα ολοκαίνουργιο βραχώδες σφαίρα. Με τη μάζα τριών και την ακτίνα του αρχικού μας πλανήτη, η Weiss και οι συνάδελφοί της το κατατάσσουν μεταξύ των λεγόμενων «υπερ-Γη». Οι πλανήτες ανακαλύφθηκαν από το “Transient Exoplanet Survey Satellite” (Tess). Οργανισμός Διαστήματος των ΗΠΑ ΝΑΣΑ, Που κυκλοφόρησε τον Απρίλιο του 2018 ως διάδοχος του διαστημικού τηλεσκοπίου Kepler. Όπως και ο Kepler, το TESS αναγνωρίζει πλανήτες που περνούν τακτικά μπροστά από το αστέρι τους από την οπτική γη, προκαλώντας το φως τους να εξασθενίσει για λίγο. Με το Παρατηρητήριο Keck στη Χαβάη, η Weiss και η ομάδα της κατάφεραν να επιβεβαιώσουν δύο από τους τρεις πλανήτες TOI-561 με βάση την καθοδική κίνηση του αστεριού τους ότι ξεκίνησαν και υπολόγιζαν με ακρίβεια τις μάζες, τους όγκους και, συνεπώς, και τις πυκνότητες τους. Για το TOI-561b, το εσωτερικό μέρος των πλανητών, το αποτέλεσμα ήταν μια πυκνότητα περίπου ισοδύναμη με αυτήν της Γης: επομένως, οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το ουράνιο σώμα, όπως και η Γη, πρέπει να είναι φτιαγμένο από βράχους. Οι πλανήτες TOI-561c και d έχουν επίσης έναν βραχώδη πυρήνα. Αλλά περιβάλλεται από ατμόσφαιρες αερίου μεγάλης κλίμακας, παρόμοιες με τους πλανήτες Ουρανός και Ποσειδώνας στο ηλιακό σύστημα.

Ένας αφιλόξενος κόσμος για ξένους

Τα ευρήματα των ερευνητών του Weiss αποτέλεσαν μεγάλη έκπληξη για τους συμμετέχοντες στο συνέδριο: Όπως έδειξαν οι αναλύσεις, το αστέρι TOI-561 περιέχει μόνο τα μισά περισσότερα βαριά στοιχεία από τον Ήλιο. Αυτές οι ουσίες, τις οποίες οι αστροφυσικοί αποκαλούν «μέταλλα», περιλαμβάνουν όλα τα χημικά στοιχεία πέρα ​​από το υδρογόνο και το ήλιο (συμπεριλαμβανομένων μη μεταλλικών στοιχείων όπως οξυγόνο ή άνθρακας). Δεν υπήρχε στο πολύ πρώιμο σύμπαν και έπρεπε να εκκολαφθεί στα πρώτα αστέρια πάνω από δισεκατομμύρια χρόνια. Το TOI-561 προφανώς δημιουργήθηκε σε μια περιοχή του Γαλαξία με φτωχές σε ορυκτά – και αυτό πολύ καιρό πριν. Με βάση την ανεπάρκεια ορυκτών, οι ερευνητές γύρω από το Weiss έχουν καθορίσει την ηλικία του αστεριού και των πλανητών του.

Αρχαία αστέρια έχουν ήδη βρεθεί σε μεγάλο αριθμό από αστρονόμους. Η πραγματική έκπληξη ήταν ότι παρά την έλλειψη ορυκτών, ένα αστέρι όπως το TOI-561 περιστρέφεται γύρω από μεγάλους, βραχώδεις και επομένως πλούσιους σε ορυκτά πλανήτες. Οι επιστήμονες πρόσφατα απέδειξαν ότι αυτό θα έπρεπε να είναι δυνατό: Οι σύγχρονες θεωρίες του σχηματισμού πλανητών προβλέπουν ότι ένα αστέρι μπορεί να έχει συμπαγείς πλανήτες όταν έχει μόνο το 10 έως 30 τοις εκατό του “μεταλλικού” του ήλιου. Αυτό αναφέρθηκε από τον Jesse Christiansen του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας και μέλος της ομάδας Weiss. Η ανακάλυψη στο TOI-561 επιβεβαιώνει αυτές τις προσδοκίες. Έτσι μπορεί να υποτεθεί ότι οι βραχώδεις πλανήτες ήταν συνηθισμένοι πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, όταν οι γαλαξίες περιείχαν ακόμα λίγα ορυκτά.