Nghiên cứu về các hành tinh ngoài mặt trời đã tiết lộ một số điều tuyệt vời và hấp dẫn. Ví dụ, trong số hàng ngàn hành tinh được phát hiện cho đến nay, nhiều hành tinh đã lớn hơn nhiều so với các hành tinh Mặt trời của chúng. Ví dụ, hầu hết những người khổng lồ khí đã được quan sát gần quỹ đạo của các ngôi sao của họ (hay còn gọi là. Hot Hot Jupiter -) có khối lượng tương tự Sao Mộc hoặc Sao Thổ, nhưng cũng có kích thước lớn hơn đáng kể.
Kể từ khi các nhà thiên văn học lần đầu tiên đặt các ràng buộc về kích thước của một người khổng lồ khí ngoài mặt trời bảy năm trước, bí ẩn về lý do tại sao các hành tinh này rất lớn đã tồn tại. Nhờ phát hiện gần đây về các hành tinh sinh đôi trong hệ thống K2-132 và K2-97 - được thực hiện bởi một nhóm từ Viện Thiên văn học của Đại học Hawaii bằng cách sử dụng dữ liệu từ Kepler nhiệm vụ - các nhà khoa học tin rằng chúng ta đang tiến gần hơn đến câu trả lời.
Nghiên cứu mô tả chi tiết khám phá - Đăng Seeing Double với K2: Thử nghiệm tái lạm phát với hai hành tinh tương tự đáng chú ý xung quanh Chi nhánh khổng lồ đỏ Stars Stars - gần đây đã xuất hiện trong Tạp chí Vật lý thiên văn. Nhóm nghiên cứu được dẫn dắt bởi Samuel K. Grunblatt, một sinh viên tốt nghiệp tại Đại học Hawaii, và bao gồm các thành viên của Viện Thiên văn học Sydney (SIfA), Caltech, Trung tâm Vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian (CfA), Trung tâm bay không gian Goddard của NASA , Viện SETI, và nhiều trường đại học và viện nghiên cứu.
Do tính chất nóng của các hành tinh này, các kích thước khác thường của chúng được cho là có liên quan đến nhiệt truyền vào và ra khỏi bầu khí quyển của chúng. Một số lý thuyết đã được phát triển để giải thích quá trình này, nhưng không có phương tiện kiểm tra nào có sẵn. Như Grunblatt đã giải thích, từ khi chúng ta không có hàng triệu năm để xem một hệ thống hành tinh cụ thể phát triển như thế nào, các lý thuyết lạm phát hành tinh rất khó để chứng minh hoặc bác bỏ.
Để giải quyết vấn đề này, Grunblatt và các đồng nghiệp đã tìm kiếm thông qua dữ liệu do NASA thu thập Kepler nhiệm vụ (cụ thể là từ nó K2 nhiệm vụ) để tìm kiếm những ngôi sao nóng hổi của Nhật Bản. Đây là những ngôi sao đã thoát khỏi chuỗi chính của tuổi thọ của chúng và bước vào giai đoạn Red Giant Branch (RGB), được đặc trưng bởi sự giãn nở lớn và giảm nhiệt độ bề mặt.
Do đó, những người khổng lồ đỏ có thể vượt qua các hành tinh quay gần với chúng trong khi các hành tinh đã từng ở xa sẽ bắt đầu quay quanh rất sát. Theo một lý thuyết được đưa ra bởi Eric Lopez - một thành viên của Ban giám đốc khoa học và thám hiểm NASA Goddard - - sao Mộc nóng mà quỹ đạo khổng lồ đỏ sẽ bị thổi phồng nếu sản lượng năng lượng trực tiếp từ ngôi sao chủ của chúng là hành tinh thổi phồng quá trình.
Cho đến nay, tìm kiếm của họ đã tìm ra hai hành tinh - K2-132b và K2-97 b - gần như giống hệt nhau về thời kỳ quỹ đạo của chúng (9 ngày), bán kính và khối lượng. Dựa trên những quan sát của họ, nhóm nghiên cứu đã có thể tính toán chính xác bán kính của cả hai hành tinh và xác định rằng chúng lớn hơn Sao Mộc 30%. Quan sát tiếp theo từ W.M. Đài thiên văn Keck tại Maunakea, Hawaii, cũng cho thấy các hành tinh chỉ lớn bằng một nửa Sao Mộc.
Sau đó, nhóm nghiên cứu đã sử dụng các mô hình để theo dõi sự tiến hóa của các hành tinh và các ngôi sao của chúng theo thời gian, điều này cho phép chúng tính toán lượng nhiệt mà các hành tinh hấp thụ từ các ngôi sao của chúng. Khi nhiệt này truyền từ các lớp bên ngoài sang bên trong sâu, các hành tinh tăng kích thước và giảm mật độ. Kết quả của họ chỉ ra rằng trong khi các hành tinh có khả năng cần bức xạ tăng lên để thổi phồng, thì lượng chúng nhận được thấp hơn dự kiến.
Trong khi nghiên cứu bị giới hạn phạm vi, Grunblatt và nhóm nghiên cứu của ông phù hợp với lý thuyết rằng những người khổng lồ khí khổng lồ bị thổi phồng bởi sức nóng của các ngôi sao chủ của họ. Nó được củng cố bởi các bằng chứng khác cho thấy rằng bức xạ sao là một khối khí khổng lồ cần để thay đổi đáng kể kích thước và mật độ của nó. Điều này chắc chắn rất có ý nghĩa, vì một ngày nào đó Mặt trời của chúng ta sẽ thoát khỏi chuỗi chính của nó một ngày nào đó, điều này sẽ có tác động mạnh mẽ đến hệ thống các hành tinh của chúng ta.
Như vậy, nghiên cứu các ngôi sao khổng lồ đỏ xa xôi và những gì các hành tinh của chúng đang trải qua sẽ giúp các nhà thiên văn dự đoán Hệ mặt trời của chúng ta sẽ trải qua những gì, mặc dù trong vài tỷ năm nữa. Như Grunblatt đã giải thích trong một tuyên bố báo chí của IfA:
Nghiên cứu về sự tiến hóa của sao ảnh hưởng đến các hành tinh là một biên giới mới, cả trong các hệ mặt trời khác cũng như của chính chúng ta. Với ý tưởng tốt hơn về cách các hành tinh phản ứng với những thay đổi này, chúng ta có thể bắt đầu xác định sự tiến hóa của Mặt trời sẽ ảnh hưởng đến bầu khí quyển, đại dương và cuộc sống ở đây trên Trái đất như thế nào.
Hy vọng rằng các cuộc khảo sát trong tương lai dành riêng cho nghiên cứu về những người khổng lồ khí xung quanh các ngôi sao khổng lồ đỏ sẽ giúp giải quyết cuộc tranh luận giữa các lý thuyết lạm phát hành tinh cạnh tranh. Vì những nỗ lực của họ, Grunblatt và nhóm của ông gần đây đã được trao tặng thời gian với Kính viễn vọng Không gian NASA Spitzer của NASA, họ dự định sử dụng để tiến hành quan sát thêm về K2-132 và K2-97, và những người khổng lồ khí tương ứng của họ.
Việc tìm kiếm các hành tinh xung quanh các ngôi sao khổng lồ đỏ cũng dự kiến sẽ tăng cường trong những năm tới với việc ông triển khai Vệ tinh Khảo sát Exoplanet của NASA (TESS) và Kính viễn vọng Không gian James Webb (JWST). Các nhiệm vụ này sẽ lần lượt ra mắt vào năm 2018 và 2019, trong khi nhiệm vụ K2 dự kiến sẽ kéo dài ít nhất một năm nữa.
