Sebuah planet ekstrasurya gas raksasa dua kali lebih besar dari Bumi telah ditemukan: ScienceAlert

Sebuah planet ekstrasurya yang baru ditimbang telah membuat para astronom bingung.

Setelah melakukan pengukuran terhadap exoplanet yang sangat kecil seukuran Jupiter yang disebut HD-114082b, para ilmuwan menemukan bahwa karakteristiknya tidak sesuai dengan salah satu dari dua model pembentukan planet raksasa gas yang populer.

Sederhananya, itu terlalu berat untuk usianya.

“Dibandingkan model yang diterima saat ini, HD-114082b dua sampai tiga kali lebih padat untuk raksasa gas muda yang baru berusia 15 juta tahun,” katanya. jelas astrofisikawan Olga Zakhazy dari Max Planck Institute for Astronomy di Jerman.

Mengorbit bintang bernama HD-114082 sekitar 300 tahun cahaya, planet ekstrasurya telah menjadi subjek kampanye pengumpulan data yang intens. Di usianya yang baru 15 juta tahun, HD-114082b adalah salah satu planet ekstrasurya termuda yang pernah ditemukan, dan memahami sifat-sifatnya dapat memberikan petunjuk tentang bagaimana planet terbentuk — sebuah proses yang tidak sepenuhnya dipahami.

Dua jenis data diperlukan untuk mengkarakterisasi planet ekstrasurya secara komprehensif, berdasarkan pengaruhnya terhadap bintang induknya. Data transit adalah rekaman cara cahaya bintang meredup saat planet ekstrasurya yang mengorbit melintas di depannya. Jika kita tahu seberapa terang bintang itu, peredupan redup ini dapat mengungkapkan ukuran sebuah planet ekstrasurya.

Data kecepatan radial, di sisi lain, adalah catatan seberapa banyak bintang bergoyang di tempatnya sebagai respons terhadap tarikan gravitasi planet luar. Jika kita mengetahui massa bintang, amplitudo goyangannya dapat memberi kita massa planet ekstrasurya.

Selama hampir empat tahun, para peneliti telah mengumpulkan pengamatan kecepatan radial HD-114082. Dengan menggunakan data kecepatan transit dan radial yang dikumpulkan, para peneliti menentukan bahwa HD-114082b memiliki radius yang sama Jupiter – Tapi massa Jupiter 8 kali lebih besar. Ini berarti kepadatan planet ekstrasurya hampir dua kali lipat dari Bumi, dan sekitar 10 kali lipat dari Jupiter.

Ukuran dan massa exoplanet yang kecil ini tidak mungkin menjadi planet berbatu yang sangat besar; batas atas di sekitarnya 3 jari-jari bumi Dan 25 daratan.

Ada juga kisaran kepadatan yang sangat kecil di planet ekstrasurya berbatu. Di atas kisaran ini, tubuh menjadi lebih intensDan gravitasi planet mulai menahan atmosfer penting hidrogen dan helium.

HD-114082b secara signifikan melebihi parameter ini, yang berarti ia adalah raksasa gas. Tetapi para astronom tidak tahu bagaimana ini terjadi.

“Kami pikir planet raksasa bisa terbentuk dengan dua cara yang memungkinkan,” kata astronom Ralph Lönnhardt mpia. “Keduanya terjadi di dalam piringan gas dan debu protoplanet yang tersebar di sekitar pusat bintang muda.”

Kedua metode ini disebut sebagai “mulai dingin” atau “mulai panas”. Pada awal yang dingin, planet ekstrasurya diperkirakan terbentuk, kerikil demi kerikil, dari puing-puing di piringan yang mengorbit bintang.

Potongan-potongan itu menarik, pertama secara elektrostatis, kemudian secara gravitasi. Semakin banyak massa, semakin cepat ia tumbuh, hingga menjadi cukup masif untuk memicu penumpukan hidrogen dan helium, dua elemen paling ringan di alam semesta, menciptakan selubung gas besar di sekitar inti berbatu.

Mengingat bahwa gas kehilangan panas saat jatuh ke inti planet dan membentuk atmosfer, ini dipandang sebagai pilihan yang relatif keren.

Permulaan yang panas juga dikenal sebagai ketidakstabilan cakram, dan diperkirakan terjadi ketika daerah ketidakstabilan yang berputar-putar di cakram runtuh langsung ke dalam dirinya sendiri oleh gravitasi. Objek yang dihasilkan adalah planet ekstrasurya yang terbentuk sepenuhnya tanpa inti berbatu, karena gas menahan lebih banyak panasnya.

Exoplanet yang mengalami cold start atau hot start harus mendingin dengan laju yang berbeda, sehingga menghasilkan karakteristik berbeda yang harus dapat kita amati.

Para peneliti mengatakan bahwa karakteristik HD-114082b tidak sesuai dengan model hot-start. Ukuran dan massanya lebih konsisten dengan akresi primer. Tapi meski begitu, itu masih cukup masif untuk ukurannya. Entah itu mengandung inti yang tidak biasa atau sesuatu yang lain sedang terjadi.

“Masih terlalu dini untuk menyerah pada ide awal yang panas,” kata Lönnhardt. “Yang bisa kami katakan adalah kami masih belum memahami dengan baik pembentukan planet raksasa.”

Planet ekstrasurya adalah salah satu dari tiga planet yang kita tahu berusia lebih muda dari 30 juta tahun, dan untuk itu para astronom telah memperoleh pengukuran radius dan massa. Sejauh ini, ketiganya tampaknya tidak kompatibel dengan model ketidakstabilan disk.

Tiga jelas merupakan ukuran sampel yang sangat kecil, tetapi tiga untuk tiga menunjukkan bahwa akumulasi primer mungkin lebih umum dari keduanya.

“Sementara lebih banyak planet seperti itu diperlukan untuk mengonfirmasi tren ini, kami percaya bahwa para ahli teori harus mulai menilai kembali perhitungan mereka.” kata Zakhozai.

“Sungguh menarik bagaimana hasil pengamatan kami dimasukkan ke dalam teori pembentukan planet. Mereka membantu meningkatkan pengetahuan kita tentang bagaimana planet raksasa ini tumbuh dan memberi tahu kita di mana letak kesenjangan dalam pemahaman kita.”

Riset dipublikasikan di Astronomi dan astrofisika.