Międzynarodowy zespół ujawnił „Grzbiet Neptunowy” – nadmierne zagęszczenie neptunów między Pustynią Neptunową a Sawanną Neptunową.
Astronomowie odkryli „Grzbiet Neptunowy” – nowo zidentyfikowaną cechę w rozmieszczeniu egzoplanet. Międzynarodowy zespół śledzi złożoną dynamikę w obrębie Pustyni Neptunowej – regionu z niedoborem gorących neptunów, oraz Sawanny Neptunowej, gdzie planety te występują częściej. Dzięki dobremu poznaniu tych stref naukowcy zyskują cenny wgląd w dynamiczne procesy, które wpływają na powstawanie i ewolucję bliskich egzoplanet. Odkrycie zostało opublikowane w czasopiśmie „Astronomy & Astrophysics”.
Aby zobrazować rozległość układów egzoplanetarnych, naukowcy często kreślą rozkład planet w funkcji ich promienia i okresu orbitalnego. Ujawnia to wzorce i regiony egzoplanet o podobnych właściwościach, które astronomowie starają się zrozumieć. Jednym z najbardziej zagadkowych regionów jest Pustynia Neptunowa, gdzie planet wielkości Neptuna jest zaskakująco mało. Uważa się, że ten niedobór neptunów w rozkładzie planet krążących w pobliżu swoich gwiazd macierzystych wynika z intensywnego promieniowania gwiazdowego, które pozbawia planety atmosfery, erodując je i przekształcając w mniejsze planety.
Za tą surową pustynią znajduje się Sawanna Neptunowa – mniej surowa strefa, gdzie częściej występują planety wielkości Neptuna. W tym regionie warunki pozwalają tym planetom na utrzymanie gazowych otoczek, w wyniku czego obszar ten jest bardziej zaludniony neptunami, które migrowały na orbity, na których mogą przetrwać promieniowanie gwiazdy. Sposób kształtowania się Pustyni Neptunowej i Sawanny Neptunowej stał się kluczowym pytaniem w badaniach egzoplanet.
Przedstawiamy Grzbiet Neptunowy
Nowe badania koncentrują się na przejściu między Pustynią Neptunową a Sawanną Neptunową. Astronomowie odkryli nieoczekiwaną koncentrację planet wielkości Neptuna na skraju Pustyni Neptunowej – cechę tę nazwano „Grzbietem Neptunowym”.
Znaleźliśmy nieoczekiwanie duże zagęszczenie planet w tym regionie, co wskazuje na ostre przejście między jałową Pustynią Neptunową a bardziej zaludnioną Sawanną Neptunową – wyjaśnił dr Vincent Bourrier, adiunkt na Wydziale Astronomii Wydziału Nauki Uniwersytetu w Genewie (UNIGE) i współautor badań. Ten nowo zidentyfikowany grzbiet wyznacza strefę, w której planety mogą migrować do wewnątrz, jednocześnie opierając się intensywnemu promieniowaniu w pobliżu swoich gwiazd.
Odkrywanie Grzbietu: metody i narzędzia
Odkrycie było możliwe dzięki analizie danych z misji Kepler, skorygowanych o błędy obserwacyjne przy użyciu zaawansowanych technik statystycznych. Naukowcy skrupulatnie zmapowali przestrzeń okres–promień tych egzoplanet, ujawniając odrębne regiony, które definiują krajobraz neptunowy. Analiza zespołu zidentyfikowała Grzbiet Neptunowy w okresach orbitalnych od 3,2 do 5,7 dnia, położony pomiędzy Pustynią Neptunową a Sawanną Neptunową. Kompleksowe mapowanie podkreśla skomplikowane procesy związane z migracją i przetrwaniem tych planet w pobliżu ich gwiazd macierzystych.
Implikacje dla formowania się i ewolucji planet
Grzbiet Neptunowy wznosi się wysoko nad Pustynią i Sawanną. Dostarcza nam klucza do zrozumienia mechanizmów fizycznych kształtujących Pustynię – powiedział dr Bourrier. Większość neptunów może być rozmieszczana na Sawannie i Pustyni na wczesnym etapie swojego życia, migrując w obrębie dysku, w którym się uformowały. Istnienie Grzbietu sugeruje, że niektóre planety wielkości Neptuna zostały przyniesione do tego regionu przez rodzaj migracji zwany migracją o wysokiej ekscentryczności, która ma miejsce w późniejszym okresie ich życia i pozwala im przetrwać erozję od gwiazd. Te procesy migracji, w połączeniu z fotoodparowaniem, prawdopodobnie kształtują wyraźne cechy obserwowane w krajobrazie neptunowym. Podobieństwo między Grzbietem Neptunowym a inną właściwością w rozkładzie egzoplanet – stosem gorącego jowisza – sugeruje, że podobne procesy ewolucyjne mogą wpływać na obie grupy planet.
Ambitny program obserwacji
Aby jeszcze bardziej rozwikłać tajemnice Pustyni i Sawanny Neptunowej, zespół naukowców kierowany przez badaczy z UNIGE zaplamowa program obserwacyjny na dużą skalę przy użyciu spektrografu ESPRESSO o wysokiej rozdzielczości zamontowanego na Bardzo Dużym Teleskopie (VLT). Ma on na celu dokonanie kompleksowego spisu orientacji orbit planet w próbce bliskich neptunów. Orientacja ta zależy od procesu migracji, a zatem dostarczy krytycznych danych na temat powstawania i ewolucji tych planet, dostarczając istotnych wskazówek do zrozumienia specyfikacji rozmieszczenia neptunów.
Grzbiet Neptunowy to dopiero początek – podsumował Amadeo Castro-González, doktorant w Centrum Astrobiologii w Madrycie i pierwszy autor artykułu. Dzięki temu programowi obserwacyjnemu będziemy mogli przetestować nasze hipotezy dotyczące pochodzenia i ewolucji tych intrygujących światów, co da nam pełniejszy obraz bliskiego krajobrazu neptunowego.
Opracowanie: Agnieszka Nowak
Więcej informacji:
Źródło: UNIGE
Na ilustracji: Zdjęcie Neptuna wykonane przez sondę Voyager 2 w 1989 roku. Źródło: NASA
