Ultragorąca egzoplaneta Jowisza okrąża swoją gwiazdę w ciągu 16 godzin

układ słoneczny
Wszyscy wiemy, że Ziemia krąży wokół Słońca w ciągu 365 dni, czyli całego roku. W naszym Układzie Słonecznym lata na innych planetach różnią się znacznie w zależności od ich odległości od naszej gwiazdy.

Merkury, który jest zarówno najmniejszą planetą jak i najbliższą Słońcu planetą potrzebuje 88 dni na okrążenie gwiazdy. Dla porównania planeta karłowata Pluton potrzeuje 2088 lat na okrążenie Słońca. Astronomowie z MIT odkryli obcą planetę opisaną jako supergorący Jowisz krążący wokół swojej macierzystej gwiazdy znacznie szybciej i bliżej niż Merkury.

Gdy Merkury okrążył Słońce w odległości 3598 miliona kilometrów naukowcy pracujący z egzoplanetą M znaleźli orbitę zaledwie 15 miliona kilometrów od swojej gwiazdy macierzystej. Ze względu na bliskie położenie gwiazdy rok na tej planecie trwa tylko 16 godzin. Jego superszybka orbita czyni go najkrótszym ze wszystkich znanych gazowych gigantów.

Niedawno odkryty niezwykle gorący Jowisz ma masę 5 razy większą od Jowisza. Ponieważ planeta znajduje się tak blisko swojej gwiazdy jej jasność dnia szacuje się na 3500 kelwinów, czyli prawie 6000 stopni Fahrenheita. Ta ekstremalna temperatura sprawia, że ​​planeta oznaczona TOI2109 jest tak gorąca jak mała gwiazda. Niesamowita temperatura powierzchni TOI2109 czyni ją drugą najgorętszą egzoplanetą, jaką kiedykolwiek odkryto. Dla porównania najgorętszą odkrytą egzoplanetą jest supergorący Jowisz zwany KELT9, którego temperatura powierzchni szacowana jest na około 7800 stopni Fahrenheita.

Astronomowie uważają, że TOI2109 przechodzi przez tranzytowy rozpad orbity, który ostatecznie ujrzy planetę pochłoniętą przez swoją gwiazdę macierzystą. W miarę zbliżania się do gwiazdy jej prędkość będzie wzrastać skracając roczny okres istnienia planety. TOI2109 został odkryty za pomocą satelity Exoplanet Survey Satellite (TESS) NASA dając astronomom możliwość badania zachowania planety zanikającej na oricie gdy jest przyciągana do gwiazdy.

Główny autor artykułu odkrywczego Ian Wong mówi że jeśli naukowcy będą mieli szczęście za rok lub dwa odkryją, jak planeta zbliża się do swojej gwiazdy. Jeśli chodzi o czas potrzebny do wchłonięcia TOI2109 przez swoją gwiazdę to nie zdarzy się to za naszego życia. Wong uważa, że ​​planeta może zniknąć po 10 milionach lat.

Astronomowie zaczęli obserwować gwiazdę macierzystą TOI2109 za pomocą TESS 13 maja 2020 roku. Gwiazda znajduje się w południowej części konstelacji Herkulesa. Znajduje się około 855 lat świetlnych od Ziemi. TESS był zajęty odkrywaniem otaczających ją gwiazd wokół, których planeta może krążyć a TOI2109 jest 2109 obiektem zainteresowania TESS i od którego bierze swoją nazwę. Planety zewnętrzne są odkrywane poprzez zmiany w świetle gwiazd znane jako tranzyty. Ta technika jest szeroko stosowana do odkrywania egzoplanet krążących wokół odległych gwiazd.

Podczas tranzytu światło gwiazdy macierzystej zanika na chwilę gdy planeta przechodzi przed nią. Korzystając z danych TESS, astronomowie ustalili, że TOI2109 okrąża swoją gwiazdę macierzystą co 16 godzin. Po ustaleniu, że planeta krąży wokół gwiazdy zespół TESS poinformował społeczność astronomiczną a wiele teleskopów naziemnych przeprowadziło dalsze obserwacje w ciągu następnego roku. Obserwacje syntetyczne potwierdziły, że tranzyt został spowodowany przez planetę krążącą wokół gwiazdy.

Mając masę 5 razy większą od Jowisza TOI2109 będzie około 35% większy niż Jowisz. Gwiazda wokół której krąży jest o około 50% większa i ma masę niż Słońce. Szacunki sugerują, że TOI2109 spada na swoją gwiazdę macierzystą w tempie od 10 do 750 milisekund rocznie. Oserwacje pokazują również że planeta jest zablokowana pływowo z jednym kontinuum skierowanym do swojej gwiazdy macierzystej.

Podczas gdy szacunki sugerują, że dzienna strona planety ma 3500 kelwinów nocna strona jest jasna przy czułości danych TESS. To ciekawa oserwacja, która rodzi tajemnicę tego co dzieje się po nocnej stronie planety. Dane pokazują, że temperatury po nocnej stronie planety mogą być bardzo niskie. Jednak możliwe jest, że planeta ma procesy, które w jakiś sposób odbierają ciepło od strony dziennej i przenoszą je na stronę nocną.

Te obserwacje z pewnością nie są końcem obserwacji TOI2109. Astronomowie mają nadzieję, że wykorzystają mocniejsze teleskopy w tym Kosmiczny Teleskop Hulea i Kosmiczny Teleskop Jamesa Weabay w przyszłości prowadzić bardziej szczegółowe obserwacje. Celem jest poznanie warunków gorących Jowiszów gdy zderzają się one z ich gwiazdami macierzystymi. Według Wonga supergorące planety takie jak TOI2109 to najbardziej ekstremalna klasa egzoplanet.

Naukowcy dopiero zaczynają rozumieć wyjątkowe procesy zachodzące na tego typu planetach. Naukowcy są ciekawi tych procesów, ponieważ nie mamy porównywalnych procesów w naszym Układzie Słonecznym. Jednym z podstawowych wniosków, które naukowcy tego rodzaju mają nadzieję odkryć, jest to jak masywne planety takie jak Jowisz, mogą okrążyć gwiazdę w ciągu zaledwie kilku dni. Spekulacje sugerują, że te planety mogły rozpocząć życie znacznie dalej od swoich gwiazd macierzystych i migrować bliżej gwiazd przez miliony lat. Takie obserwacje pomogą odpowiedzieć na te pytania w przyszłości.