Si scopre, esopianeti possono essere dolce come un viaggio alla fiera di stato: Due mondi scoperti dal telescopio spaziale Kepler della NASA hanno circa la stessa densità di un pacchetto di zucchero filato. I due pianeti, che orbitano attorno a una giovane stella di soli 500 milioni di anni, sono mondi appena nati larghi quasi quanto i giganti gassosi, anche se pesano meno di 10 volte la massa della Terra.,
Utilizzando il telescopio spaziale Hubble della NASA, i ricercatori hanno fatto osservazioni di follow-up dei due mondi”deliziosi”, noti come Kepler-51b e Kepler-51d. Hanno scoperto che le atmosfere gonfie dei mondi molto probabilmente contenevano una foschia che si estendeva in alto sopra la loro superficie. Le atmosfere espanse dei mondi li collocavano in una rara classe di esopianeti, i super-sbuffi.
“Questi sono gli esopianeti a densità più bassa fino ad oggi”, ha detto Jessica Roberts il mese scorso. Ha presentato i risultati preliminari durante la 232a riunione semestrale dell’American Astronomical Society a Denver., Uno studente laureato presso l’Università del Colorado, Boulder, Roberts ha aiutato sleuth fuori un confronto simile alla Terra per i pianeti. Ha trovato un analogo insolito per i super-sbuffi-un dolce trattamento.
“Voglio che tu immagini pianeti giganti fatti di zucchero filato”, ha detto.
“Really fluffy Titans”
Nel 2011, Kepler avvistò un mondo a bassa densità in orbita attorno alla giovane stella Kepler 51; studi successivi confermarono che il pianeta aveva due fratelli. Tutti e tre i pianeti hanno un’atmosfera sporgente e le osservazioni iniziali suggerivano le loro basse densità.,
I super-sbuffi catturarono l’attenzione del consulente di dottorato di Roberts a Boulder, Zachory Berta-Thompson, che sospettava che le atmosfere gonfie sarebbero state più facili da studiare rispetto alle atmosfere più stabili intorno ad altri mondi. Insieme a diversi colleghi, gli scienziati hanno usato Hubble per sondare la chimica delle atmosfere di 51b e 51d mentre la coppia passava due volte tra la loro stella e la Terra. Il terzo mondo, 51c, ritagliato solo il bordo del sole del sistema, mantenendo la sua atmosfera nascosta, e così non faceva parte del nuovo studio.,
I ricercatori hanno scoperto che entrambi i pianeti hanno prodotto un segnale che suggerisce minuscole particelle chiamate aerosol dominavano le atmosfere. Questi aerosol potrebbero essere creati da enormi banchi di nuvole, o potrebbero essere il segno di una foschia che circonda il pianeta.
“La nostra ipotesi migliore è che non abbiamo a che fare con qualche tipo di condensazione cloud”, ha detto Roberts. “Quello che stiamo probabilmente a che fare con è un certo tipo di foschia fotochimica che abbiamo appena non sappiamo che cosa è fatto di.,
Nel sistema solare, la luna più grande di Saturno, Titano, è l’unica ad essere dominata da uno strato di foschia fatto di idrocarburi, molto probabilmente metano ed etano. La luna massiccia può fornire informazioni sui super-sbuffi, che potrebbero sopportare una versione estesa della foschia.
“Potremmo guardare alcuni Titani davvero soffici”, ha detto Roberts.
Pianeti di zucchero filato
Calcolare la densità di un pianeta richiede un ritorno alla fisica delle scuole superiori. La densità di un oggetto è la sua massa divisa per il suo volume; il volume è determinato dal suo raggio., Le misurazioni precise di Hubble hanno aiutato i ricercatori a limitare meglio la massa degli esopianeti. Per trovare il loro raggio — e quindi il loro volume-gli scienziati confrontano le dimensioni del pianeta con la sua stella. Rivisitando ciò che si sapeva della stella, Roberts e i suoi colleghi sono stati in grado di determinare un raggio più preciso.
Kepler-51b ha una massa circa il doppio di quella terrestre e un raggio circa sette volte più grande, e orbita attorno alla sua stella ogni 45 giorni. Con la sua orbita di 130 giorni, Kepler-51d è un po ‘ più grande, circa 7,5 volte più massiccia della Terra con un raggio quasi dieci volte quello del nostro pianeta., Il terzo fratello, Kepler-51c, impiega 85 giorni per viaggiare intorno alla stella e ha circa quattro volte il raggio della Terra.
Combinando la massa aggiornata con il raggio rivisto, i ricercatori hanno potuto calcolare che le densità dei pianeti variavano da 0,03 grammi a 0,06 grammi per centimetro cubo. Questo è un decimo denso come Saturno, pianeta meno denso del sistema solare, e uno che galleggia in acqua se si potesse trovare una vasca da bagno abbastanza grande.
Capire cosa significherebbe in termini reali richiederebbe un po ‘ più di lavoro, ma Roberts era determinato.,
Il suo primo pensiero era di marshmallows. Ha sciolto un lotto nel microonde, ma ha trovato le prelibatezze bianche erano ancora troppo denso.
“Era solo un casino orribile”, ha detto Space.com.
Per le sue deduzioni di zucchero filato, si diresse verso un negozio di alimentari e comprò contenitori di zucchero filato. Il materiale appena filato non era abbastanza denso, ma sperava che le vasche preconfezionate potrebbero funzionare. Misurò il volume del contenitore e pesò il materiale per calcolare la sua densità, che era una corrispondenza ravvicinata per i super-sbuffi.,
” Ho comprato così tante di queste vasche, era come, devi essere un fan dello zucchero filato”, ha detto Roberts.
” Ero come, è per la scienza.”
Giovani pianeti
Perché questi mondi sono così densi? Roberts pensa che la loro giovinezza possa giocare un ruolo chiave. I pianeti si formano mentre polvere e rocce si scontrano per costruire un mondo. Quando il nucleo roccioso è abbastanza massiccio, la sua gravità tira in gas più leggero per creare un’atmosfera.
Secondo i modelli, i tre super-sbuffi si sono formati al di fuori della linea di neve del loro sistema, il confine invisibile attorno alle stelle centrali dove il gas è abbastanza freddo da condensarsi in ghiaccio. I pianeti migrarono poi verso l’interno, raggiungendo le loro orbite attuali., Mentre si avvicinavano alla stella calda, il loro ghiaccio si sciolse e creò un’atmosfera gassosa che inizia a gonfiarsi.
Mentre i pianeti partono caldi dalle collisioni che li hanno formati, si raffreddano nel tempo, causando una contrazione del materiale. Allo stesso tempo, i venti stellari spogliano parte della loro atmosfera. Secondo Roberts, modelli suggeriscono che nel prossimo 5 miliardo di anni, quando è un po”più vecchio di Terra è oggi, 51b sarà più simile a un tipico pianeta Nettuno., Perché è più lontano dalla stella, ha detto che “51d sarà probabilmente un po”strano, perché non sta avendo come gran parte della sua atmosfera spogliato.”
“In pochi miliardi di anni, vedremo questi pianeti più piccoli di quanto non siano ora”, ha detto Roberts.
Se potessi stare su uno dei super-sbuffi (supponendo che abbia una superficie rocciosa), la pressione dell’atmosfera sarebbe probabilmente schiacciante, ha detto Roberts. Si sarebbe meglio galleggiare intorno più in alto nell ” atmosfera in cui la pressione sarebbe inferiore, lei ha aggiunto.,
All’inizio della sua vita, la Terra probabilmente vantava la sua atmosfera gonfia, ha detto, anche se probabilmente l’ha persa molto rapidamente.
Gli scienziati prevedono di presentare le loro ricerche per la pubblicazione entro la fine dell’estate.
Ora abbiamo solo bisogno dei mondi dolci per lo sport cotone-candy colori, come il blu, rosa, viola o verde!
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