Metal: exoplanetele recent descoperite ar putea fi mai mult de 80% fier

Timp de secole, oamenii de știință au avut doar un număr limitat de exemple de luat în considerare atunci când vine vorba de înțelegerea formării planetelor. Pe măsură ce am explorat un număr din ce în ce mai mare de lumi, am găsit multe altele care nu seamănă cu nimic din ceea ce avem în sistemul nostru solar: giganți cu gaz fierbinte, super-Pământuri, micuțul Neptun și multe altele. Prin urmare, poate fi o ușurare să găsești ceva care seamănă cu o planetă familiară, deoarece indică faptul că procesele care au modelat sistemul solar ar putea să nu fie neobișnuite.

O nouă descoperire se încadrează cu siguranță în această categorie, cercetătorii anunțând descoperirea a ceea ce pare a fi o planetă extrem de bogată în fier care, cel puțin din punct de vedere al compoziției, este foarte asemănătoare cu Mercur. Diferența este că este aproape în vârful stelei sale și este probabil suficient de fierbinte încât orice fier de la suprafață se poate topi.

un an foarte scurt

Noua planetă a fost găsită orbitând o stea pitică roșie numită GJ 367, la aproximativ 30 de ani lumină de Pământ. Piticile roșii sunt stele mici, slabe, care facilitează identificarea planetelor din jurul lor. O planetă care orbitează între o pitică roșie și Pământ va bloca proporțional mai mult din lumina stelei. Deoarece steaua are o masă mică, gravitația planetei o va face să se deplaseze mai mult pe măsură ce se rotește, creând schimbări Doppler mai mari în lumina de la stea.

Noua planetă, GJ 367b, a apărut în datele misiunii NASA Transiting Exoplanet Survey (TESS). TESS monitorizează picăturile în lumina stelelor cauzate de o planetă care orbitează și face acest lucru într-un clip impresionant – datele folosite aici includ o nouă imagine la fiecare două minute timp de două săptămâni. Este mai mult decât suficient pentru a capta semnalul cauzat de GJ 367b, care finalizează o călătorie în jurul stelei sale în doar o treime dintr-o zi.

Descoperirea în acest fel face ca GJ 367b să fie candidat pentru o exoplanetă; Pentru a-și confirma existența, echipa de cercetare a apelat la un telescop de la sol, care a monitorizat deplasările Doppler în lumina stelei din cauza orbitei planetei. Acest lucru a confirmat existența planetei, deoarece semnalul de o treime dintr-o zi era prezent (la fel și semnalul de aproximativ 45 de zile cauzat de rotația stelei).

Planeta în sine este mică, raza sa este de trei sferturi din raza Pământului. Dar este relativ masiv, cu o masă mai mare de jumătate din masa Pământului. Acest lucru are ca rezultat o densitate de puțin peste opt grame pe centimetru cub – care este de fapt mai grea decât fierul.

conditii infernale

GJ 367b este suficient de aproape încât să fie blocat treptat de steaua gazdă, ceea ce înseamnă că se rotește o dată pe orbită, menținând o parte în fața stelei tot timpul. si el foarte aproape de acea stea. Aceasta are ca rezultat o temperatură estimată a suprafeței de 1.745 K – foarte aproape de punctul de topire al fierului. Desigur, crusta exterioară este probabil să fie stâncoasă. Sau ar fi stâncos dacă nu ar fi faptul că multe roci bogate în siliciu se topesc și la temperaturi similare.

În mod clar, orice care seamănă cu atmosfera așa cum o știm noi s-ar fi încălzit cu mult timp în urmă. Dar există posibilitatea ca unele dintre rocile și mineralele topite să se evapore și să creeze o mică atmosferă locală pe partea îndreptată spre stele. Evident, partea îndepărtată a planetei ar fi mult mai rece și orice lucru sub formă de vapori ar ajunge pe planetă foarte repede.

Echipa de cercetare a transmis statisticile unui AI antrenat pe alte planete, iar AI a prezis că GJ 367b are o structură foarte asemănătoare cu Mercur: un miez mare de metal care ocupă cea mai mare parte a interiorului planetei, extinzând în medie 85% din Drumul. la suprafata. Restul va fi rocă silicatică. Acest lucru nu este nerezonabil, în afară de faptul că densitatea lui GJ 367b este de 1,5 ori mai mare decât a lui Mercur. Prin urmare, trebuie să existe și unele diferențe importante.

Oricum, avem o idee despre cum să facem Mercurul atât de bogat în fier – este produsul coliziunilor care au îndepărtat o parte din materialul stâncos. Dar nu înțelegem cum s-ar putea forma ceva de mărimea lui Mercur lângă o stea. Deci, deși există o oarecare familiaritate liniștitoare aici, există limite în acest sens.

Science, 2021. DOI: 10.1126 / Știință. aay3253 (Despre DOI).