Nghiên cứu về các hành tinh ngoài mặt trời đã đưa ra một số ứng cử viên khá thú vị trong vài năm qua. Tính đến ngày 1 tháng 8 năm 2017, tổng cộng 3.639 ngoại hành tinh đã được phát hiện trong 2.729 hệ thống hành tinh và 612 hệ thống hành tinh. Nhiều trong số những khám phá này đã thách thức suy nghĩ thông thường về các hành tinh, đặc biệt là khi kích thước và khoảng cách từ mặt trời của chúng có liên quan.
Theo một nghiên cứu của một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế, những khám phá ngoại hành tinh mới nhất phù hợp với xu hướng này. Được biết đến với cái tên EPIC 211418729b và EPIC 211442297b, hai ngôi sao khổng lồ khí này nằm cách Trái đất khoảng 1569 và 1360 năm ánh sáng và có kích thước tương tự Sao Mộc. Kết hợp với quỹ đạo tương đối gần với các ngôi sao của họ, nhóm nghiên cứu đã chỉ định họ là Jupwr Ấm Ấm.
Nghiên cứu, có tiêu đề là EP EPIC 211418729b và EPIC 211442297b: Two Jupwr warm Trans Trans, gần đây đã xuất hiện trực tuyến. Dẫn đầu bởi Avi Shporer - một học giả sau tiến sĩ với bộ phận Khoa học Địa chất và Hành tinh (GPS) tại Viện Công nghệ California (Caltech) - nhóm nghiên cứu đã dựa vào dữ liệu từ Kepler và K2 nhiệm vụ và quan sát tiếp theo với nhiều kính thiên văn trên mặt đất, để xác định kích thước, khối lượng và quỹ đạo của các hành tinh này.
Như họ chỉ ra trong nghiên cứu của mình, hai hành tinh ban đầu được xác định là ứng cử viên hành tinh quá cảnh bởi K2 sứ mệnh. Nói cách khác, ban đầu chúng được phát hiện thông qua phương pháp vận chuyển, trong đó các nhà thiên văn đo độ sâu trong độ sáng của sao để xác nhận rằng một hành tinh đang đi qua giữa người quan sát và ngôi sao. Những quan sát này diễn ra trong K2Các quan sát của Chiến dịch 5, diễn ra trong khoảng thời gian từ 27 tháng 4 đến 10 tháng 7 năm 2015.
Sau đó, nhóm nghiên cứu đã tiến hành quan sát tiếp theo bằng kính viễn vọng Keck II (đặt tại Đài thiên văn W.M. Keck ở Hawaii) và Kính viễn vọng Bắc Gemini (tại Đài thiên văn Gemini, cũng ở Hawaii). Những quan sát này, được thực hiện từ tháng 1 năm 2016 đến tháng 5 năm 2017, sau đó được kết hợp với dữ liệu quang phổ và các phép đo tốc độ hướng tâm từ Máy quang phổ Echelle Độ phân giải cao (HIRES) trên kính viễn vọng Keck I.
Cuối cùng, họ đã thêm dữ liệu trắc quang từ Đài thiên văn liên Mỹ (CTIO) ở Chile, Đài quan sát thiên văn Nam Phi (SAAO) và Đài thiên văn Siding Spring (SSO) ở Úc. Những quan sát tiếp theo đã xác nhận sự hiện diện của hai ngoại hành tinh này. Như họ đã viết trong nghiên cứu:
Phần mềm Chúng tôi đã phát hiện ra hai ngoại hành tinh Jupiter ấm quá cảnh ban đầu được xác định là ứng cử viên quá cảnh trong trắc quang K2… Cả hai hành tinh đều nằm trong số các hành tinh khí khổng lồ chuyển tiếp trong thời gian dài nhất với khối lượng đo được và chúng đang quay quanh các ngôi sao chủ tương đối cũ. Cả hai hành tinh đều không bị thổi phồng vì bán kính của chúng phù hợp với kỳ vọng lý thuyết.
Từ những quan sát của họ, nhóm nghiên cứu cũng có thể đưa ra ước tính về kích thước, khối lượng và chu kỳ quỹ đạo tương ứng. Trong khi EPIC 211418729 b đo 0,942 Jupiter radii, có khoảng 1,85 khối lượng Sao Mộc và chu kỳ quỹ đạo là 11,4 ngày, EPIC 211442297 b đo 1.115 Jupiter radii, có khoảng 0,84 khối Jupiter và thời gian quỹ đạo là 20,3.
Dựa trên ước tính của họ, các hành tinh này trải qua nhiệt độ bề mặt lên tới 719 K (445,85 ° C; 834,5 ° F) và 682 K (408,85 ° C; 768 ° F), tương ứng. Do đó, họ đã phân loại các hành tinh này là Jupwr Ấm ấm, vì chúng không phù hợp với những gì được coi là điển hình cho dòng Hot Jupwr - - nơi có bầu không khí kỳ lạ, trải qua nhiệt độ cao tới vài nghìn kelvin.
Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng dựa trên thời kỳ quỹ đạo của chúng, hai hành tinh này có một số chu kỳ quỹ đạo dài nhất của bất kỳ người khổng lồ khí chuyển tiếp nào (tức là những hành tinh đã được phát hiện bằng phương pháp vận chuyển) được phát hiện cho đến nay. Hoặc như họ nêu trong nghiên cứu của họ:
Cả hai EPIC 211418729b và EPIC 211442297b là một trong những hành tinh khí khổng lồ chuyển tiếp thời gian dài nhất với khối lượng đo được. Trên thực tế, theo Lưu trữ Exoplanet của NASA (Akeson et al. 2013) EPIC 211442297b hiện là giai đoạn ngoại hành tinh K2 dài nhất với khối lượng bị hạn chế tốt.
Một quan sát thú vị khác là thực tế là cả hai ngoại hành tinh này đều bị thổi phồng, đó là điều mà họ không lường trước được. Trong trường hợp của Sao Mộc nóng, bầu khí quyển trải qua sự giãn nở do lượng bức xạ mặt trời mà họ nhận được, dẫn đến kết quả mà nhóm nghiên cứu đề cập đến là một tương quan chiếu xạ bán kính - trong bài báo của họ. Nói cách khác, Hot Jupiter rất lớn, nhưng cũng được biết là có mật độ thấp so với những người khổng lồ khí lạnh.
Thay vào đó, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng cả EPIC 211418729b và EPIC 211442297b đều có bán kính phù hợp với những gì mô hình lý thuyết dự đoán cho những người khổng lồ khí có khối lượng của chúng. Kết quả của họ cũng khiến họ đưa ra một số kết luận dự kiến về các cấu trúc và cấu trúc của hành tinh. Như họ đã viết:
Cả hai hành tinh đều không bị thổi phồng so với kỳ vọng lý thuyết, không giống như nhiều hành tinh khác trong sơ đồ. Vị trí của chúng gần hoặc phù hợp với kỳ vọng về mặt lý thuyết đối với một hành tinh có ít hoặc không có lõi đá, đối với EPIC 211442297b và một hành tinh có lõi đá đáng kể cho EPIC 211418729b.
Những kết quả này cho thấy rằng chiếu xạ mặt trời không đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định bán kính của Sao Mộc ấm. Nó cũng đặt ra một số câu hỏi thú vị về mối tương quan giữa bán kính và chiếu xạ với các đại gia khí khác. Trong tương lai, EPIC 211418729b và EPIC 211442297b sẽ là mục tiêu của tương lai K2 các quan sát trong nhiệm vụ Chiến dịch 18 - sẽ diễn ra từ tháng 5 đến tháng 8 năm 2018.
Những quan sát này chắc chắn sẽ cung cấp một số cái nhìn sâu sắc bổ sung về các hành tinh này và những bí ẩn mà nghiên cứu này đã nêu ra. Các khảo sát trong tương lai về các ngoại hành tinh - được thực hiện bởi các thiết bị thế hệ tiếp theo như Vệ tinh điều tra ngoại hành tinh (TESS) - và các khảo sát hình ảnh trực tiếp được thực hiện bởi Kính viễn vọng không gian James Webb (JWST) chắc chắn sẽ tiết lộ nhiều hơn về các ngoại hành tinh xa lạ.
