Gökbilimciler, oluşumu hakkında ipuçları sunan dış yoldaşıyla birlikte ultra yoğun ‘süper Dünya’yı keşfettiler

Japonya ve Avrupa’daki araştırmacıların liderliğindeki uluslararası bir ekip, şimdiye kadar ölçülen en yüksek yoğunluklardan birine sahip ultra kısa dönemli bir gezegen de dahil olmak üzere, güneş benzeri bir yıldızın etrafında yeni bir çoklu gezegen sistemi keşfetti. Bulgular, yayınlandı içinde Bilimsel Raporlar 8 Kasım’da, ekstrem ortamlardaki gezegenlerin oluşumu ve evrimine yeni bir ışık tutacak.

K2-360 adı verilen yeni keşfedilen sistem, Dünya’dan yaklaşık 750 ışıkyılı uzaklıkta bulunuyor. Güneşimize benzer bir yıldızın etrafında dönen iki gezegenden oluşur:

• K2-360 b: Dünya’nın yaklaşık 1,6 katı büyüklüğünde, her 21 saatte bir yıldızının etrafında dönen, ultra kısa dönemli bir “süper Dünya” (Dünya’dan daha büyük ancak Neptün’den daha küçük kayalık gezegen). Dünya’nın 7,7 katı kütlesiyle, bugüne kadar keşfedilen türünün en iyi tanımlanmış gezegenidir.
• K2-360 c: Her 9,8 günde bir yörüngesinde dönen, Dünya’dan en az 15 kat daha büyük bir dış gezegen. Bu gezegen kendi yıldızının yanından geçmediği için kesin boyutu bilinmiyor.

Japonya’nın Tokyo kentindeki Astrobiyoloji Merkezi’nden çalışmanın baş yazarı John Livingston, “K2-360 b gerçekten dikkate değer; kurşun kadar yoğun, gezegenimizden sadece biraz daha büyük bir topun içine yaklaşık 8 Dünya kütlesi sığdırıyor” diyor. “Bu, onu ‘ultra kısa dönemli’ gezegenler sınıfı arasında bilinen en yoğun gezegen haline getiriyor [with precise parameters]yıldızlarının etrafında bir günden daha kısa sürede dönen.”

Keşif, iç gezegenin yıldızının önünden geçişini ilk kez 2016 yılında tespit eden NASA’nın K2 misyonu sayesinde mümkün oldu. HARPS ve HARPS-N spektrografları da dahil olmak üzere yer tabanlı teleskoplarla yapılan takip gözlemleri, gezegenin doğasını doğruladı ve ortaya çıktı. dış arkadaşın varlığı.

K2-360 b’nin aşırı yoğunluğu, yakındaki ev sahibi yıldızdan gelen yoğun radyasyon nedeniyle dış katmanlarını kaybetmiş, bir zamanlar daha büyük olan bir gezegenin soyulmuş çekirdeği olabileceğini akla getiriyor.

Torino Üniversitesi’nden ortak yazar Davide Gandolfi şöyle açıklıyor: “Bu gezegen bize, milyarlarca yıllık evrimin ardından yalnızca yoğun, kayalık çekirdeklerin kaldığı bazı yakın dünyaların olası kaderine dair bir fikir veriyor.”

Dış gezegen K2-360 c, sisteme başka bir entrika katmanı daha ekliyor. Yıldızının geçişini yapmasa da, ev sahibi yıldız üzerindeki çekim kuvveti, araştırmacıların yıldızın minimum kütlesini ölçmesine olanak sağladı. Bilgisayar simülasyonları, sistemin oluşumunda ve evriminde çok önemli bir rol oynamış olabileceğini öne sürüyor.

Pek çok yakın gezegenin, doğum gaz diskiyle etkileşimler yoluyla içe doğru göç ettiği düşünülürken, K2-360 b muhtemelen farklı bir yol izledi.

Niels Bohr Enstitüsü’nden ortak yazar Alessandro Trani, “Dinamik modellerimiz, K2-360 c’nin yüksek dışmerkezlilik göçü adı verilen bir süreç yoluyla iç gezegeni mevcut sıkı yörüngesine itmiş olabileceğini gösteriyor” diyor.

“Bu, gelgit kuvvetleri onu yavaş yavaş yıldıza yakın bir şekilde dairesel hale getirmeden önce iç gezegenin yörüngesini çok eliptik hale getiren yerçekimsel etkileşimleri içerir. Alternatif olarak, gelgit daireselleşmesi gezegenin dönüş eksenel eğimi tarafından tetiklenmiş olabilir.”

Ekibin analizi, K2-360 b’nin demir açısından zengin, kayalık bir bileşime sahip olduğunu ve Merkür’den çok Dünya’ya benzediğini öne sürüyor. Ev sahibi yıldızın gözlemlenen kimyasal bolluğuna dayanan modelleri kullanan araştırmacılar, K2-360 b’nin muhtemelen kütlesinin yaklaşık %48’ini oluşturan büyük bir demir çekirdeğe sahip olduğunu tahmin ediyor. Bu, aşırı yoğunluğuna rağmen onu “süper Merkür” yerine “süper Dünya” olmaya yaklaştırıyor.

Araştırmanın ortak yazarlarından Ph.D. Mahesh Herath şöyle açıklıyor: “İç yapı modellerimiz, K2-360 b’nin muhtemelen kayalık bir mantoyla çevrelenmiş önemli bir demir çekirdeğe sahip olduğunu gösteriyor.” McGill Üniversitesi’nde aday. “Yıldızından aldığı yoğun ısı nedeniyle yüzeyi magma ile kaplı olabilir. Bunun gibi gezegenleri anlamak, karasal gezegenlerin galaksideki farklı koşullar altında nasıl oluştuğunu ve geliştiğini bir araya getirmemize yardımcı olur.”

K2-360 sisteminin keşfi, gezegen sistemi mimarileri ve bunları şekillendiren süreçler hakkında değerli bilgiler sağlıyor. K2-360 b gibi aşırı kısa periyotlu gezegenler nispeten nadirdir ve büyük bir dış yoldaşa sahip olanı bulmak, onların oluşumuna ilişkin teorileri sınırlamaya yardımcı olur.

Livingston, “K2-360, zorlu ortamlarda gezegenlerin nasıl oluştuğunu ve geliştiğini incelemek için mükemmel bir laboratuvardır” diye bitiriyor.