“Sub-Saturns’ Kan Tvinga Forskare att Revidera Uppfattning om Hur Planeter bildas

0
61

“Sub-Saturns’ Kan Tvinga Forskare att Revidera Uppfattning om Hur Planeter bildas

Av

Meghan Bartels, Space.com Ledande Författare

|

12 januari 2019 08:43am ET

  • MER

En konstnärs bild av OGLE-2012-BLG-0950LB.
Kredit: F. Reddy/NASA/Goddard

Astronomerna vet att vårt solsystem bättre än någon annan, men de är fortfarande lära sig nya sätt att det inte verkar vara särskilt vanligt.

En sådan sarkasm, i mönster av planetariska storlekar, var föremål för en presskonferens som hölls i går (Jan. 8) vid det årliga mötet för American Astronomical Society. Resultaten kan stimulera forskare att revidera en ledande teori om hur planeter bildas.

Och som, i sin tur, kan få allvarliga konsekvenser för sökandet efter liv bortom vårt solsystem. “Planet bildandet teori är ganska viktigt även om du bara är intresserad av beboeliga planeter eftersom det inte bara räcker att ha en planet i den beboeliga zonen, du måste ha kemikalier som är förenliga med liv och en historia som är förenligt med utvecklingen av liv,” David Bennett, en astronom vid University of Maryland, sade i en presskonferens som hölls under mötet. “Bättre kan vi förstå hur planeter bildas, desto bättre kan vi förutsäga vilka planeter som kan vara beboeliga.” [7 Sätt att Upptäcka Främmande Planeter]

Just nu, den ledande teorin om global bildning, som kallas “core, varemellan modell,” är skräddarsydda för att förklara vad vi ser i vårt solsystem, det enda vi visste någonting om när modellen utvecklades. Men flera planeter som vi identifierar i andra solsystem, desto mer hittar vi de inte matcha mönster av massa och orbital avstånd finns här på vår egen.

Ta till exempel den svindlande storlek klyftan mellan Neptunus och Saturnus. Neptunus är ca 17 gånger massan av Jorden, medan Saturnus är långt större på 95 gånger Jordens massa, enligt NASA. I mellan, ingenting. Kärnan tillskott modellen förklarar lucka med en mekanism som kallas “runaway gas tillskott.”

Här är hur kärnan, varemellan modellen förklarar födelsen av en gasjätte. För det första, killar av sten och is dunge tillsammans, bygga upp vad blir det ett core — kanske om 10 gånger Jordens massa. Att kärnan har tillräckligt allvar för att långsamt ta till väte och helium gas.

Men under den skenande gas, varemellan modell, en gång en utveckling planet har sakta drog ihop ett 10 jordmassor eller så av gas, något förändringar. Processen blir överväldigande, med planeten snabbt glufsa i vad andra gas är i närheten tills källan löper ut.

Om denna uppfattning är korrekt, det förklarar klyftan mellan Neptunus och Saturnus — Uranus och Neptunus aldrig slå den avgörande storlek till utlösaren runaway gas tillskott, medan Saturnus och Jupiter gjorde och bulk upp till stora massor.

Det finns bara ett problem: Astronomer har insett att andra solar system inte värd massor av planeter med storlekar mellan dessa ytterligheter, även kallad sub-Saturns. En rapport som publicerades i December i Astrophysical Journal Letters och presenterades på årsstämman jämfört med 30 olika planeter som identifierats av en specifik teknik med vad forskarna förväntar sig att se som bygger på kärnan, varemellan modell. I denna undersökning fann de att den modellen inte stämmer väldigt bra med verkligheten.

Som ger vårt solsystem en ny konstig sarkasm — det saknas sub-Saturns. “Bristen på sådana planeter i vårt eget solsystem är mer sannolikt att bero på en slump eller en olycka, säger Bennett sade.

Och bristen på sådana planeter generellt är att de är riktigt svåra att upptäcka. Det finns bara en teknik som är tillräckligt kraftfulla för att identifiera planeter som kretsar utöver vad astronomerna kallar den “snow line”, där löst material i ett tidigt solsystemet är tillräckligt långt från solen att lätta material som vatten kan frysa — den typ av som du behöver för att söka för att hitta sub-Saturns.

Denna teknik, som kallas gravitationell mikrolinsning, bygger på ett trick av universum. När en mycket massivt objekt passerar just mellan en observatör, och en ljus källa, dess gravitation bogserbåtar ljuset off-kurs, vilket gör det visas förstorad. Om det massiva objekt är ett solsystem, kan forskarna upptäcka planeter genom att leta efter små avvikelser i observationerna. [Exoplanet Upptäckt: 7 jordliknande Planeter i TRAPPIST-1 i Bilder]

Men oftast, de vet inte mycket om världen, bara en känsla av hur många gånger mindre än solen. Det är inte fallet för en sub-Saturnus planet studerats av många av samma forskarna bakom undersökningen papper. I så fall, de kunde sätta fingret på massan av bara sådana en planet genom att förlita sig på en bit av tålamod, dela sina resultat i en andra rapport som publicerades i December i Astronomiska Tidning.

Laget ses över en planet som hade identifierats av gravitationell mikrolinsning under 2012. Sedan de första observationerna, den himmelska geometri har äggröra, med det planetariska systemet och ljuskällan det var förstoringsglas av anpassningen. Laget kunde göra en otroligt exakt mätning av hur mycket de objekt som skiftat under de år som gått sedan den planetariska identifiering, som de sedan kunde använda för att beräkna ett verkligt massa för planeten, som kallas OGLE-2012-BLG-0950.

Att massan är i sub prime-Saturnus territorium på cirka 39 jordmassor. Denna mätning fast pekar på en planet som inte kan se ut som något i vårt solsystem. Det är också en bedrift i sig, motsvarande precisera en krona från nästan 70 km (110 km) bort. “Det är en mycket svår sak att göra,” lead author Aparna Bhattacharya, en astronom vid NASA: s Goddard Space Flight Center, sade under en presskonferens.

Men det är inte avsett att vara en en-gång prestation, tack vare det planerade Wide-Field Infrared Survey Telescope, eller WFIRST, som NASA beror på att lansera den i mitten av 2020-talet. Att instrumentet kommer att kunna använda samma mikrolinsning teknik för att identifiera och mäta planeter — och det kommer att göra så i hundratals sådana avlägsna världar. Dessa mätningar, i sin tur, kan väl avslöja andra svagheter i vår förståelse om hur planeter bildas.

E-post Meghan Bartels på mbartels@space.com eller följ henne på @meghanbartels. Följ oss på @Spacedotcom och Facebook. Ursprungliga artikeln på Space.com.

Skulle du Också Vilja

  • Avlägsen, Kanske Beboelig Planet Upptäckt av Medborgare Forskare
    Utrymme

  • Konstig “Sub-Neptunus’ Exoplaneten Upptäcktes av NASA Space Telescope
    Utrymme

  • Det Bästa Utrymme Berättelser av 2018!
    Utrymme

  • Cassini är Död Dyka in Saturnus Visar Konstiga Ring ‘Regn’ Och Andra Överraskningar
    Utrymme

Författare Bio

Meghan Bartels, Space.com Ledande Författare

Meghan är en vetenskap journalist baserad i New York. Hon gick Space.com i juli 2018, med tidigare skrift som publicerades i butiker inklusive Newsweek och Audubon. Meghan förtjänat en mastersexamen i vetenskapsjournalistik från New York University och en kandidatexamen i klassiker från Georgetown University, och i sin fria tid som hon tycker om att läsa och besöka museer. Följ henne på Twitter på @meghanbartels.

För Att Prenumerera SPACE.com

Skicka

Följ Oss

Mest Populära

  1. Rymdrådet Rådgivande Gruppen för att Studera betydelsen av Mänskliga Utforskning av Rymden för att Stödja Vetenskap

  2. Feige: ‘Guardians of the Galaxy Vol. 3’ är Fortfarande Händer

  3. Nya Picard “Trek” – Serien Kan Katapult Kaptenen i J. J. Abrams’ Tidslinje

  4. På Denna Dag i Rymden! Jan. 12, 2005: Deep Impact Lanserar en Komet

  5. Lego ‘LUVOIR’ Space Telescope, som Debuterar på Astronomi Konferens