Ομάδα αστρονόμων ανακάλυψε έναν γιγάντιο εξωπλανήτη, ο οποίος περιφέρεται σε μικρή απόσταση γύρω από ένα άστρο, τόσο μικροσκοπικό, που είναι δύσκολο να κατανοήσουμε το πώς ακριβώς σχηματίστηκε.

Σύμφωνα με την σχετική μελέτη που δημοσιεύθηκε στις 30 Νοεμβρίου στο επιστημονικό περιοδικό Science, οι θεωρίες σχηματισμού πλανητών προβλέπουν ότι άστρα χαμηλής μάζας πολύ σπάνια «φιλοξενούν» πλανήτες με μάζα μεγαλύτερη από αυτήν του Ποσειδώνα. Σ’ αυτή την περίπτωση, ωστόσο, οι αστρονόμοι ανακάλυψαν έναν εξωπλανήτη με μάζα παραπλήσια μ’ αυτήν του Ποσειδώνα, ο οποίος περιφέρεται γύρω από το άστρο LHS 3154, ένα άστρο με μάζα 9 φορές μικρότερη από αυτήν του Ήλιου. Ο εξωπλανήτης LHS 3154 b βρίσκεται σε πολύ μικρή απόσταση από το άστρο του, συμπληρώνοντας μία περιφορά γύρω του σε μόλις 3,7 ημέρες, και η ελάχιστη μάζα του υπολογίστηκε ότι είναι 13,2 φορές μεγαλύτερη από αυτήν της Γης. Με την βοήθεια προσομοιώσεων, οι αστρονόμοι της σχετικής μελέτης απέδειξαν ότι ο μεγάλος λόγος μάζας του εξωπλανήτη προς το άστρο του δεν είναι αναμενόμενο αποτέλεσμα καμίας από τις δύο κρατούσες θεωρίες σχηματισμού πλανητών.

Επειδή σε γενικές γραμμές οι πλανήτες σχηματίζονται μαζί με τα άστρα τους, οι αστρονόμοι θεωρούσαν ότι τα άστρα μικρής μάζας τείνουν να σχηματίζουν γύρω τους και πλανήτες μικρής μάζας, κάτι άλλωστε που επιβεβαιωνόταν μέχρι τώρα και από τις περισσότερες παρατηρήσεις. Χαρακτηριστικό παράδειγμα για του λόγου το αληθές αποτελεί το πλανητικό σύστημα TRAPPIST-1,  που φιλοξενεί 7 βραχώδεις πλανήτες στο μέγεθος περίπου της Γης, οι οποίοι περιφέρονται γύρω από έναν μικρό κόκκινο νάνο. Το πλανητικό σύστημα της σχετικής μελέτης ωστόσο, είναι εντελώς διαφορετικό, αφού αντί για πολλούς μικρούς πλανήτες έχουμε έναν μεγάλο, λέει σχετικά ο Guðmundur Stefánsson, αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο Princeton, και πρώτος συγγραφέας της μελέτης.

Ο Stefánsson και οι συνάδελφοί του, στην προσπάθειά τους να διερευνήσουν το πώς ακριβώς θα μπορούσε να έχει σχηματιστεί ο γιγάντιος αυτός πλανήτης γύρω από ένα τόσο μικρό άστρο, «έτρεξαν» λεπτομερείς προσομοιώσεις σχηματισμού πλανητών, βασισμένων στην επικρατέστερη θεωρία ότι αυτοί σχηματίζονται από κόκκους σκόνης, που συγκρούονται και κολλούν μεταξύ τους, σχηματίζοντας όλο και μεγαλύτερες συσσωματώσεις ύλης. Ωστόσο καμία από τις 300 προσομοιώσεις τους δεν κατόρθωσε να «αναπαραγάγει» έναν πλανήτη με μάζα μεγαλύτερη των 10 γήινων μαζών σε τροχιά με περίοδο μικρότερη των 10 ημερών.

Στην συνέχεια, ο Stefánsson και οι συνεργάτες του άρχισαν να μεταβάλλουν τις αρχικές σχετικές συγκεντρώσεις αερίων και σκόνης στον πρωτοπλανητικό δίσκο, μέσα στον οποίο σχηματίζονται οι πλανήτες. Σε αυτή την νέα σειρά προσομοιώσεων κατόρθωσαν να δείξουν ότι πλανήτες με μάζα παραπλήσια του Ποσειδώνα μπορούν να σχηματιστούν σε μικρή απόσταση από το άστρο τους μόνο εάν η μάζα της σκόνης που εμπεριέχει ο πρωτοπλανητικός δίσκος είναι περίπου 10 φορές περισσότερη από αυτή που συνήθως παρατηρείται γύρω από άστρα πολύ χαμηλής μάζας.

Πηγή: A Neptune-mass exoplanet in close orbit around a very low-mass star challenges formation models | Science

Φωτογραφία: Καλλιτεχνική αναπαράσταση των σχετικών μεγεθών το εξωπλανήτη LHS 3154 b και του άστρου του, συγκρινόμενα με αυτά της Γης και του Ήλιου (Credit: Pennsylvania State University).

π