Ανακαλύφθηκε γιγάντιος πλανήτης που περιστρέφεται γύρω από ένα μικροσκοπικό άστρο - Οι αστροφυσικοί προσπαθούν να εξηγήσουν πώς σχηματίστηκε

Το αστέρι ΤΟΙ-6894 μοιάζει πολύ με άλλα του Γαλαξία μας. Είναι ένας κόκκινος νάνος, ένα αστέρι πολύ μικρού μεγέθους, φωτεινότητας και μάζας, που φτάνει μόλις το 20% του δικού μας Ήλιου. Οι πλανητολόγοι υπέθεταν εδώ και πολύ καιρό ότι τέτοια αστέρια δεν παρέχουν τις αναγκαίες συνθήκες για τον σχηματισμό και τη «φιλοξενία» γιγαντιαίων πλανητών.

Όμως μια διεθνής ομάδα αστρονόμων εντόπισε την αδιαμφισβήτητη υπογραφή ενός αέριου πλανήτη που περιστρέφεται γύρω από το μικροσκοπικό ΤΟΙ-6894, σύμφωνα με μια μελέτη που δημοσιεύτηκε σήμερα στην επιστημονική επιθεώρηση Nature Astronomy.

Το ΤΟΙ-6894 είναι το μικρότερο αστέρι που γνωρίζουν οι επιστήμονες το οποίο έχει έναν τέτοιο κολοσσό σε τροχιά γύρω του. Ο γιγαντιαίος πλανήτης, που βαφτίστηκε ΤΟΙ-6894b, έχει ακτίνα ελαφρώς μεγαλύτερη από εκείνη του Κρόνου αλλά μόνο τη μισή μάζα του. Κάνει μια πλήρη περιστροφή γύρω από το άστρο του κάθε 3,36 ημέρες.

Για να τον ανακαλύψουν, οι επιστήμονες έκαναν παρατηρήσεις με τη βοήθεια φωτομετρικών δεδομένων από τον δορυφόρο TESS (Transiting exoplanet survey satellite), στο πλαίσιο της αναζήτησης γιγαντιαίων εξωπλανητών που περιστρέφονται γύρω από αστέρια-νάνους. Η υπαρξη του TOI-6894b επιβεβαιώθηκε στη συνέχεια από τηλεσκόπια εδάφους, ιδίως από το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο (VLT) της Χιλής.

«Τα περισσότερα αστέρια του Γαλαξία μας είναι μικρά όπως αυτό, με μικρή μάζα και δεν πιστεύαμε μέχρι τώρα ότι θα μπορούσαν να συνοδεύονται από γιγαντιαίους αέριους πλανήτες», είπε ένας από τους συγγραφείς της μελέτης, ο καθηγητής του Πανεπιστημίου του Γουόργουικ Ντάνιελ Μπέιλις, εξηγώντας ότι οι επιστήμονες θα πρέπει να αναθεωρήσουν τις εκτιμήσεις τους για τον αριθμό των γιγαντιαίων πλανητών του Γαλαξία.

«Είναι μια ανακάλυψη που εξάπτει το ενδιαφέρον. Δεν καταλαβαίνουμε πραγματικά πώς ένα αστέρι με τόσο χαμηλή μάζα μπορεί να σχηματίσει έναν πελώριο πλανήτη! Αυτός είναι ένας από τους στόχους της έρευνάς μας για του εξωπλανήτες: βρίσκοντας πλανητικά συστήματα διαφορετικά από το δικό μας, μπορούμε να κάνουμε προσομοιώσεις και να καταλάβουμε καλύτερα τον σχηματισμό του δικού μας», σημείωσε ο Βίνσεντ Βαν Έιλεν, ερευνητής στο Εργαστήριο Διαστημικών Επιστημών Μάλαρντ, στη Βρετανία.

Η κυρίαρχη θεωρία για τη δημιουργία των πλανητών είναι εκείνη της συσσώρευσης. Η διαδικασία ξεκινά στον πρωτοπλανητικό δίσκο, μια συγκέντρωση αερίων και σκόνης που περιστρέφεται γύρω από ένα νεογέννητο αστέρι. Ο νέος πλανήτης σχηματίζεται με τη σταδιακή συσσώρευση της ύλης. Όσο μεγαλώνει, προσελκύει αέρια τα οποία σχηματίζουν μια πυκνή ατμόσφαιρα και μετατρέπεται σε αέριο πλανήτη.

Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία όμως, ο σχηματισμός γιγαντιαίων πλανητών είναι δυσκολότερος γύρω από αστέρια με μικρή μάζα, επειδή η ποσότητα αερίων και σκόνης στον πρωτοπλανητικό δίσκο είναι πολύ περιορισμένη για να ξεκινήσει αυτή η διαδικασία.

Μια εναλλακτική θεωρία εξηγεί τον σχηματισμό αυτών των πλανητών επικαλούμενη τη βαρυτική αστάθεια. Ο πρωτοπλανητικός δίσκος μπορεί να γίνει ασταθής λόγω της ίδιας του της βαρύτητας και να κατακερματιστεί, με τα αέρια και τη σκόνη να σχηματίζουν στη συνέχεια έναν πλανήτη.

Τα διαθέσιμα δεδομένα πάντως δεν επιτρέπουν να εξηγηθεί ο σχηματισμός του TOI-6894b με βάση αυτή τη θεωρία. Στην προέλευση του πλανήτη ίσως ρίξει φως η λεπτομερής μελέτη της ατμόσφαιράς του, που θα μπορούσε να δώσει πολύτιμες ενδείξεις για το μέγεθος και τη δομή του πυρήνα του.

Η ατμόσφαιρα αυτή ενδιαφέρει τους αστρονόμους και για άλλους λόγους: μολονότι οι περισσότεροι γιγαντιαίοι, αέριοι εξωπλανήτες που έχουν εντοπιστεί μέχρι σήμερα είναι «καυτοί» σαν τον Δία, με θερμοκρασία που κυμαίνεται μεταξύ 1000-2000 Κέλβιν (726-1726 βαθμοί Κελσίου), ο TOI-6894b είναι ασυνήθιστα «κρύος» αφού η θερμοκρασία του δεν ξεπερνά τους 420 βαθμούς Κέλβιν (146,85°C). Οι επιστήμονες πιστεύουν επίσης ότι στην ατμόσφαιρά του κυριαρχεί το μεθάνιο.

Η ατμόσφαιρα του πλανήτη θα μελετηθεί με το διαστημικό τηλεσκόπιο Τζέιμς Γουέμπ του επόμενους 12 μήνες.