Có một loại ngoại hành tinh mà các nhà thiên văn học đôi khi gọi là các hành tinh kẹo bông, hoặc siêu phồng. Họ bí ẩn, bởi vì quần chúng của họ không phù hợp với bán kính cực lớn của họ. Hai đặc điểm ngụ ý một hành tinh có mật độ cực kỳ thấp.
Trong Hệ mặt trời của chúng ta, không có gì giống như họ, và việc tìm thấy chúng trong các hệ mặt trời xa xôi đã gây hoang mang. Bây giờ một cặp nhà thiên văn học có thể đã tìm ra nó.
Các nhà thiên văn học là Anthony Piro của Đại học Carnegie và Shreyas Vissapragada, tại Caltech. Bài báo của họ có tiêu đề Khám phá liệu Siêu phồng có thể được giải thích dưới dạng ngoại hành tinh. Nó được xuất bản trên Tạp chí Thiên văn.
Chúng tôi bắt đầu suy nghĩ, chuyện gì sẽ xảy ra nếu những hành tinh này không có gì giống như kẹo bông cả, ông Piro nói trong một thông cáo báo chí. Nếu điều gì thì siêu phồng có vẻ rất lớn bởi vì chúng thực sự được bao quanh bởi những chiếc nhẫn?
Những người săn tìm hành tinh đã tìm thấy hơn 4.000 ngoại hành tinh được xác nhận. Với sự quan sát cẩn thận, các nhà thiên văn học có thể hạn chế các đặc điểm ngoại hành tinh như mật độ, khối lượng, kích thước và ngay cả khi họ ở khu vực có thể ở được của ngôi sao. Nhưng không có cách nào thực sự để xác định xem những vật ở xa này có nhẫn không.
Nó sẽ là đáng ngạc nhiên nếu không ai làm. Tất cả những người khổng lồ khí và người khổng lồ băng trong Hệ Mặt trời của chúng ta đều có nhẫn, mặc dù chỉ Saturn mới dễ dàng nhận thấy.
Phần lớn các ngoại hành tinh được phát hiện với phương thức vận chuyển. Điều đó liên quan đến việc quan sát cẩn thận một hành tinh khi nó đi qua giữa ngôi sao chủ của nó và chúng ta. Dựa trên sự nhỏ giọt trong ánh sao, hành tinh của hành tinh, các nhà thiên văn học có thể phát hiện ra một hành tinh. Nó cũng cách họ xác định một hành tinh khác Đặc điểm khác, cùng với việc quan sát khi ngôi sao chao đảo để phản ứng với chuyển động của hành tinh.
Nhưng phương pháp quá cảnh có thể nói với các nhà thiên văn học nếu một hành tinh có vành đai. Trong một thí nghiệm về tư tưởng, các nhà thiên văn học đã tự hỏi những hành tinh như Sao Thổ sẽ trông như thế nào đối với một người quan sát ở xa.
Chúng tôi bắt đầu tự hỏi, nếu bạn nhìn lại chúng tôi từ một thế giới xa xôi, bạn sẽ nhận ra Sao Thổ là một hành tinh có vành đai, hay nó dường như là một hành tinh sưng húp đối với một nhà thiên văn học ngoài hành tinh? Vissapragada hỏi.
Trong bài báo của họ, các nhà nghiên cứu nói rằng Một ví dụ hữu ích cần xem xét là Sao Thổ: tính trung bình theo mùa, nếu một nhà quan sát bên ngoài đo kích thước Sao Thổ trong quá trình vận chuyển mà không tính đến các vòng, họ sẽ đánh giá thấp mật độ thực của nó bằng khoảng hai nhân tố.
Họ xây dựng dựa trên thí nghiệm suy nghĩ đó bằng một thí nghiệm thực tế hoặc mô phỏng. Các nhà nghiên cứu đã mô phỏng một hành tinh có vành đai đi qua phía trước Mặt trời và trông giống như một nhà thiên văn học ở xa với các thiết bị quan sát mạnh mẽ. Họ cũng nghiên cứu các loại vật liệu trong các vòng sẽ ảnh hưởng đến các quan sát.
Kết quả đã được trộn lẫn. Theo công việc của họ, nhẫn có thể giải thích một số hành tinh phồng, nhưng không phải tất cả chúng. Trong bài báo của họ, họ nói, chúng tôi thấy rằng lời giải thích này có hiệu quả đối với một số siêu phàm, nhưng đối với những người khác thì nó có những khó khăn. Một phần của lời giải thích cho những kết quả này bao gồm quang phổ phi thường của các hành tinh phồng.
Trong bài báo của họ, các tác giả nói rằng Ở đây chúng tôi xem xét liệu họ <hành tinh phồng> có thể có bán kính suy ra lớn hay không vì thực tế chúng được gọi. Điều này sẽ tự nhiên giải thích tại sao các siêu phồng cho đến nay chỉ hiển thị quang phổ quá cảnh phi thường. Thông thường một ngoại hành tinh sẽ có một quang phổ, nhưng với các vòng, không có.
Các tác giả tiếp tục: Quảng Chúng tôi thấy rằng giả thuyết này có thể hoạt động trong một số trường hợp nhưng không phải tất cả. Sự gần gũi của các siêu phồng với các ngôi sao mẹ của chúng đòi hỏi những chiếc nhẫn có thành phần đá chứ không phải băng giá. Điều đó lần lượt đặt một giới hạn trên bán kính của các vòng.
Và giới hạn trên bán kính có nghĩa là các vòng có thể giải thích một số hành tinh phồng, nhưng không phải tất cả chúng. Theo bài báo, điều đó khiến cho việc giải thích kích thước lớn của Kepler 51b, 51c, 51d và 79d trở nên khó khăn trừ khi các vòng được cấu tạo từ vật liệu xốp. Ba hành tinh Kepler 51 đều là các hành tinh phồng, và chúng là ba hành tinh có mật độ thấp nhất được biết đến. Trên thực tế, mặc dù chúng có tất cả các hành tinh có kích thước sao Mộc, nhưng khối lượng của chúng chỉ lớn hơn Trái đất vài lần.
Trong một thông cáo báo chí, đồng tác giả Piro đã giải thích theo cách này: Những hành tinh này có xu hướng quay gần với các ngôi sao chủ của chúng, có nghĩa là các vòng sẽ phải bằng đá, thay vì băng giá. Nhưng bán kính vòng đá chỉ có thể rất lớn, trừ khi đá rất xốp, vì vậy không phải siêu phồng nào cũng phù hợp với những hạn chế này.
Các vật liệu tạo nên một vòng đá chỉ có thể rất dày đặc, và chỉ có thể tạo nên các vòng có kích thước nhất định. Nếu nó quá dày đặc và quá xa hành tinh, nó sẽ kết hợp thành các vệ tinh thay thế.
Cặp nhà nghiên cứu nói rằng ít nhất ba hành tinh phồng quan sát có thể được giải thích bằng các vòng: Kepler 87c và 177c cũng như HIP 41378f. Kepler 87c có kích thước tương đương sao Hải Vương, nhưng nó chỉ lớn hơn Trái đất khoảng 6,4 lần. Hai cái khác trong danh sách của chúng có sự khác biệt tương tự giữa kích thước và khối lượng.
Thật không may, giống như nhiều vấn đề trong thiên văn học, chúng tôi không có khả năng quan sát để tìm hiểu xem nghiên cứu này có chính xác không. Các quan sát mặt đất đã tiến gần đến các mục tiêu sáng, nhưng các ngôi sao chủ cho các hành tinh phồng được biết đến quá mờ. (Ngoại lệ duy nhất là HIP 41278 f, được công bố là hành tinh phồng mới khi cặp tác giả đang hoàn thành bài báo này.) Cũng giống như các vấn đề khác trong thiên văn học, chúng ta phải chờ Kính viễn vọng Không gian James Webb làm sáng tỏ vấn đề. Không có cơ sở quan sát hiện tại có thể phát hiện các vòng xung quanh ngoại hành tinh.
Nếu bất kỳ ngoại hành tinh nào được xác nhận là có nhẫn, thì nó sẽ là một sự phát triển quan trọng. Illll sẽ cho các nhà thiên văn học hiểu rõ hơn nhiều về cách các hệ hành tinh hình thành và cách chúng phát triển.
Hơn:
- Thông cáo báo chí: Điều gì sẽ xảy ra nếu bí ẩn
- Tài liệu nghiên cứu: Khám phá liệu siêu phồng có thể được giải thích dưới dạng ngoại hành tinh
- Tạp chí không gian: Có phải cơ sở hạ tầng ngoài hành tinh của người nước ngoài xung quanh ngôi sao Tabby không thực sự là một người khổng lồ khí đốt?
