Yeni bir dış gezegen olan WASP-193b, Jüpiter’den %50 daha büyük ancak yedi kat daha az kütleye sahip ve pamuk şekere benzer son derece düşük yoğunluğa sahip. WASP tarafından keşfedilen ve Şili’deki gözlemevleri tarafından onaylanan bu oluşumun oluşumu, mevcut gezegen teorilerine meydan okuyor ve daha fazla araştırma gerektiriyor. Kredi bilgileri: SciTechDaily.com
Bu dış gezegen daha büyük ama yedi kat daha az kütleli Jüpiter ve bugüne kadar keşfedilen ikinci en az yoğun gezegendir.
Liège Üniversitesi EXOTIC Laboratuvarı’ndan araştırmacıların liderliğindeki uluslararası bir ekip, MİT ve Endülüs’teki Astrofizik Enstitüsü, Güneş benzeri uzak bir yıldızın etrafında dönen olağanüstü derecede düşük yoğunluklu dev bir gezegen olan WASP-193b’yi keşfetti.
Dünya’dan yaklaşık 1.200 ışıkyılı uzaklıkta bulunan yeni keşfedilen bir gezegen, Jüpiter’den %50 daha büyük ancak yedi kat daha az kütleye sahip. Bu, pamuk şekeriyle karşılaştırılabilecek son derece düşük bir yoğunluğa sahip olmasına neden olur.
ULiège’in EXOTIC Laboratuvarı’nda Postdcotral Araştırmacı ve dergide yayınlanan makalenin ilk yazarı Khalid Barkaoui şöyle açıklıyor: “WASP-193b, çok daha küçük olan Kepler-51d’den sonra bugüne kadar keşfedilen ikinci en az yoğun gezegendir.” Doğa Astronomi. Son derece düşük yoğunluğu, onu bugüne kadar keşfedilen beş binden fazla dış gezegen arasında gerçek bir anormallik haline getiriyor. Bu son derece düşük yoğunluk, çekirdeksiz bir yapının gerçekçi olmayan varsayımı altında bile, ışınlanmış gaz devlerinin standart modelleri tarafından yeniden üretilemez.
İlk Keşif ve Gözlemler
Yeni gezegen ilk olarak, biri kuzey yarımkürede, diğeri güneyde olmak üzere iki robotik gözlemevini birlikte işleten akademik kurumların uluslararası bir işbirliği olan Geniş Açılı Gezegen Arama (WASP) tarafından tespit edildi. Her gözlemevi, tüm gökyüzündeki binlerce yıldızın parlaklığını ölçmek için bir dizi geniş açılı kamera kullandı.
WASP-Güney gözlemevi, 2006 ile 2008 ve 2011 ile 2012 yılları arasında alınan verilerde WASP-193 yıldızından periyodik geçişler veya ışık düşüşleri tespit etti. Gökbilimciler, yıldızın parlaklığındaki periyodik düşüşlerin, her 6,25 günde bir yıldızın önünden geçen bir gezegenle tutarlı olduğunu belirledi. Bilim adamları, gezegenin her geçişte engellediği ışık miktarını ölçtüler ve bu da onlara gezegenin büyüklüğüne dair bir tahmin verdi.
Sanatçının WASP-193b’nin yoğunluğuna ilişkin izleniminin pamuk şekerle karşılaştırılması. Kredi bilgileri: Liege Üniversitesi
Detaylı Ölçümler ve Şaşırtıcı Yoğunluk
Ekip daha sonra, farklı dalga boylarında gezegen sinyalini ölçmek ve gezegensel doğayı doğrulamak için Şili’deki Atacama Çölü’nde bulunan, FNRS Araştırma Direktörü ve ULiège’deki astrofizikçi Michaël Gillon tarafından yönetilen TRAPPIST-Güney ve SPECULOOS-Güney gözlemevlerini kullandı. gölgeleyen nesne. Son olarak, araştırmacılar tarafından toplanan spektroskopik gözlemleri de kullandılar. HARPLAR ve CORALIE spektrografları – yine Şili’de bulunmaktadır (ESO)- gezegenin kütlesini ölçmek için.
Biriktirilen ölçümler, onları şaşırtacak şekilde, gezegenin son derece düşük bir yoğunluğunu ortaya çıkardı. Hesapladıkları kütle ve büyüklük, Jüpiter’inkinin sırasıyla 0,14 ve 1,5’i kadardı. Ortaya çıkan yoğunluk santimetreküp başına yaklaşık 0,059 grama çıktı.
Buna karşılık Jüpiter’in yoğunluğu santimetreküp başına yaklaşık 1,33 gramdır; ve Dünya ise santimetreküp başına 5,51 gramdan daha önemli bir değere sahiptir. Yoğunluk bakımından yeni, kabarık gezegene en yakın malzemelerden biri, santimetreküp başına yaklaşık 0,05 gram yoğunluğa sahip olan pamuk şekeridir.
WASP-193b’nin Bileşiminin Gizemi
Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nde (MIT) profesör ve ortak yazar Julien de Wit, “Gezegen o kadar hafif ki, benzer bir katı hal malzemesi düşünmek zor” diyor. “Pamuk şekerine yakın olmasının nedeni ikisinin de oldukça havalı olmasıdır. Gezegen temelde süper yumuşaktır.
Araştırmacılar, yeni gezegenin galaksideki diğer gaz devlerinin çoğu gibi çoğunlukla hidrojen ve helyumdan oluştuğundan şüpheleniyorlar. WASP-193b için bu gazlar muhtemelen Jüpiter’in kendi atmosferinden onbinlerce kilometre daha uzağa uzanan oldukça şişkin bir atmosfer oluşturuyor. Bir gezegenin tam olarak nasıl bu kadar şişebildiği, mevcut hiçbir gezegen oluşumu teorisinin henüz cevaplayamadığı bir sorudur. Kesinlikle gezegenin iç kısmının derinliklerinde önemli miktarda enerji birikimi gerektiriyor, ancak mekanizmanın ayrıntıları henüz anlaşılmış değil.
Gelecekteki Araştırmalar ve Zorluklar
“Şu anda sahip olduğumuz tüm oluşum teorilerinde bu gezegeni nereye koyacağımızı bilmiyoruz çünkü bu, hepsinin aykırı bir değeri. Bu gezegenin nasıl oluştuğunu açıklayamayız. Instituto de Astrofisica de Andalucia’dan (IAA-CSIC, Granada, İspanya) gökbilimci Francisco Pozuelos, atmosferine daha yakından bakmanın bu gezegenin evrimsel yolunu sınırlamamıza olanak sağlayacağını ekliyor.
“WASP-193b kozmik bir gizemdir. Bunu çözmek, özellikle atmosferik özelliklerini JWST uzay teleskopu ile ölçmek ve bunları muhtemelen bu kadar aşırı bir enflasyonla sonuçlanacak farklı teorik mekanizmalarla karşılaştırmak için daha fazla gözlemsel ve teorik çalışma gerektirecektir,” diye bitiriyor Khalid Barkaoui.
Bu keşif hakkında daha fazla bilgi için bkz. Süper Kabarık “Pamuk Şeker” Ötegezegenin Keşfi Bilim İnsanlarını Şok Ediyor.
Referans: Khalid Barkaoui, Francisco J. Pozuelos, Coel Hellier, Barry Smalley, Louise D. Nielsen, Prajwal Niraula, Michaël Gillon, Julien de Wit, “Jüpiter büyüklüğündeki gezegen WASP-193 b çevresinde genişletilmiş düşük yoğunluklu atmosfer”, Simon Müller, Caroline Dorn, Ravit Helled, Emmanuel Jehin, Brice-Olivier Demory, Valerie Van Grootel, Abderahmane Soubkiou, Mourad Ghachoui, David. R. Anderson, Zouhair Benkhaldoun, Francois Bouchy, Artem Burdanov, Laetitia Delrez, Elsa Ducrot, Lionel Garcia, Abdelhadi Jabiri, Monika Lendl, Pierre FL Maxted, Catriona A. Murray, Peter Pihlmann Pedersen, Didier Queloz, Daniel Sebastian, Oliver Turner, Stephane Udry, Mathilde Timmermans, Amaury HMJ Triaud ve Richard G. West, 14 Mayıs 2024, Doğa Astronomi.
DOI: 10.1038/s41550-024-02259-y