gov-civil-vilareal.ptMôže byť planéta väčšia ako jej hviezda?
>Dostávam otázky.
Po uverejnení článku tu na blogu o planéte „superpuff“ s extrémne nízkou hustotou som dostal zaujímavá otázka na Twitteri :
['Našli sme niekedy exoplanétu, ktorá bola väčšia ako jej hostiteľská hviezda? Je to možné?']
Moja prvá reakcia bola: „Áno! Trochu. ' A potom som o tom trochu viac premýšľal a zistil som, že odpoveď je v skutočnosti: „Áno! Ale ak máte na mysli hviezdu ako Slnko, je to nepravdepodobné. “
Vysvetľovať by to bolo pre Twitter trochu veľa, ale ako to tak chodí, mám blog! Takže tu je o tom viac.
Tá prvá reakcia akosi bolo kvôli premýšľaniu biely trpaslík . Toto je zvyšok hviezdy, ktorá bola kedysi ako Slnko, ale zomrela, zhodila svoje vonkajšie vrstvy a nechala za sebou iba jadro. To jadro - biely trpaslík - má veľkosť iba asi ako Zem. Ak hviezda mala pred svojou smrťou obežnú planétu väčšiu ako Zem, je možné, že niektorí prežijú , a dostanete planétu väčšiu ako jej hviezda. V skutočnosti sme takýto systém videli, takže áno, môže sa to stať a sme hotoví. Brnkačka.
Umelecké dielo zobrazujúce bieleho trpaslíka WD 1856 a jeho masívnu planétu, oveľa väčšiu ako samotná hviezda. Kredit: NASA/JPL-Caltech/NASA Goddard Space Flight Center
Ibaže biely trpaslík nie je hviezda ako Slnko , už nie. Takže možno sa to nepočíta. To ma privádza k mojej druhej reakcii, kde je planéta pre hviezdu ako Slnko väčšia ako jej hviezda.
Aký je rozdiel? Biely trpaslík je mŕtvy, už nevytvára energiu, iba sedí a ochladzuje sa. Slnko stále fúzuje vodík na hélium vo svojom jadre pekným a stabilným spôsobom , ako to má viac ako štyri miliardy rokov a ako to bude zhruba ďalších 6 alebo 7 miliárd. Takýmto hviezdam sa hovorí hviezdy hlavnej postupnosti , z historických dôvodov (o tom sa môžete dozvedieť viac v mojej epizóde Crash Course Astronomy o hviezdach ).
mimoriadne hlasný a neuveriteľne blízky film
Slnko má desaťnásobok priemeru Jupitera a ukazuje sa, že planéty nemôžete dostať oveľa väčšie ako Jupiter. Ak k nim pridáte hmotu, budú menšie, nie väčšie. Je teda zrejmé, že nemôžete dostať planétu väčšiu ako Slnko.
A čo menšie hviezdy? Najmenšie hviezdy sú temní červení trpaslíci, sotva dostatočne hmotní na to, aby udržali fúziu v ich jadre, a najmenšia, akú môžu dostať, je celkom malá.
EBLM J0555-57Ab v porovnaní s Jupiterom, Saturnom a veľmi malou hviezdou červeného trpaslíka TRAPPIST-1. Kredit: Cambridgeská univerzita
Nedávno bolo objavených niekoľko hviezd, ktoré sú najmenšie známe. Jeden sa nazýva EBLM J0555-57Ab a druhý je 2MASS J05233822-1403022. Ak sú závery založené na pozorovaniach správne, oba sú sotva dostatočne masívne na to, aby v ich jadrách splynuli vodík s héliom - potrebuje to zhruba 0,077 -násobok hmotnosti Slnka, čo je asi 75 -násobok hmotnosti Jupitera. Obe tieto hviezdy sú, pokiaľ vieme, tesne nad touto hranicou.
Takže sú to skutočné hviezdy, ale sú malý . Oba sú menšie ako Jupiter a EBLM J0555-57Ab má veľkosť iba asi ako Saturn!
Preto hneď vidíme, že hviezdy môžu mať planéty väčšie, ako sú.
Veľkosť TRAPPIST-1 a jeho planét v porovnaní s Jupiterom a jeho mesiacmi, so Slnkom a s našimi planétami. Kredit: ESO / O. Furtak
Teoreticky . V praxi je to prinajlepšom veľmi zriedkavé. Pozorovali sme dostatok exoplanét - svetov obiehajúcich okolo iných hviezd - aby sme videli veľa trendov vo veľkosti, hmotnosti a podobne. Jedna vec, ktorá v údajoch vyniká, je, že červení trpaslíci zvyčajne nemajú okolo seba plynových gigantov. Niektorí áno, ale zvyčajne majú menšie planéty, iné skôr ako Zem (tomu hovoríme) pozemské planéty ). Niektoré majú mnoho podobných, napríklad TRAPPIST-1, ktorý obieha okolo neho sedem planét veľkosti Zeme.
Plynní obri okolo červených trpaslíkov sú vzácni; možno jedna zo sto malých hviezd má obrovské planéty (Poznámka: Aby sme boli spravodliví, prieskum sa uskutočnil s kandidát exoplanéty, tie, ktoré ešte neboli potvrdené ... ale pozerajú sa na ne zoznam známych obrovských exoplanét okolo hviezd s nízkou hmotnosťou , čísla sú skutočne veľmi nízke, štatisticky povedané).
A môže sa to ešte zhoršiť. Najmenšie hviezdy sú tiež najtmavšie, čo znamená, že je extrémne ťažké ich rozpoznať. Preto je tiež ťažké zistiť, či majú planéty, ktoré ich obiehajú. Nevieme, či sú vôbec schopní vytvárať planéty, nieto ešte gigantov oproti pozemským. Ak doteraz pozorovaný trend pokračuje, je to u nich ešte menej pravdepodobné extrémne stlmené žiarovky majú plynné obrie planéty, ako je tomu u o niečo väčších (skutočne, menej malých) červených trpaslíkov.
Je možné, že taký systém, kde je planéta väčšia ako hviezda, existuje, ale sú štatisticky veľmi zriedkavé.
Na druhej strane, červení trpaslíci sú zďaleka najbežnejším druhom hviezd v galaxii, pričom tvoria niečo ako 70% všetkých hviezd. Takže aj keď sú naozaj malí červení trpaslíci vzácni, stále ich je veľa miliardy z nich v galaxii. Ak je ich zlomok, ktorý obieha okolo nich plynný obr, malý, stále to môže znamenať, že existuje veľa takýchto systémov.
Tak tu to máte. Vzácna aktuálna odpoveď v astronómii: Áno, planéta môže byť väčšia ako jej hviezda!
Je to zvláštny vesmír. O to je to však zaujímavejšie.
[Ďakujem svojmu priateľovi DR. Jessie Christensen za jej pomoc s databázu exoplanét .]
