De când astronomii au confirmat primul exoplanet în 1995, au continuat să descopere aproape 3.900 de lumi îndepărtate, cu mii care încă mai așteaptă analize. Aceste planete au toate formele și dimensiunile: există unele care s-au umflat să fie mai mari decât Jupiter și planetele atât de fierbinți, încât au cerul din metal vaporizat, care are lava de ploaie. Unele sunt dimensiunea și temperatura potrivite pentru a adăposti apă lichidă și, eventual, viață, iar una poate fi făcută în mare parte din diamant.
Acum, relatează Jeremy Rehm la Science News, putem adăuga o altă ciudățenie spațială pe listă - o planetă produsă de o coliziune masivă a două planete, creând un corp ceresc care este în esență o bilă mare de metal cu o crustă stâncoasă.
Planeta este unul dintre cele patru exoplanete descoperite în 2014 orbitând pe o stea numită Kepler 107 la aproximativ 1.670 de ani lumină. Când cercetătorii au decis să calculeze dimensiunea și masa planetelor, au descoperit ceva neobișnuit. Deși cele două planete cele mai interioare, Kepler 107b și Kepler 107c, sunt aproximativ de aceeași dimensiune - de aproximativ 1, 5 ori mai mari decât Pământul - masele lor sunt destul de diferite: Kepler 107c este de trei ori mai dens decât planeta surioară și de 10 ori mai dens decât Pământul. .
Mai mult, gemenii Kepler nu se potrivesc tiparului normal al formării planetei. În mod obișnuit, în primii ani ai unui sistem solar există un disc de acumulare format din gaz și praf care se învârte în jurul unei stele și planetele se condensează din materialul respectiv. Planetele mai dense, mai stancoase, orbitează mai aproape de stelele lor, deoarece sunt alcătuite din elemente mai grele, în timp ce planetele mai puțin dense orbitează mai departe. Asta pentru că aceste planete ușoare sunt de obicei din elemente, cum ar fi hidrogenul și heliul, care ar fi dezbrăcate de vânturile solare dacă ar fi mai aproape de stea. Dar Kepler 107c încalcă această regulă și orbitează mai departe de planeta surorii sale mai ușoare, Kepler 107b.
"Este mai departe de steaua sa [decât Kepler 107b], dar este mult mai masiv", spune Eric Rehm, un astrofizician la Goddard Space Flight Center de la NASA. "E cam ciudat."
Deci, ce a făcut Kepler 107c un astfel de cap metalic și de ce pare să nu fie în regulă? Pentru a cerceta această întrebare, o echipă internațională de cercetători a colectat peste 100 de măsurători spectroscopice ale planetelor din jurul Kepler 107 folosind Telescopul Național Galileo din Insulele Canare și apoi a introdus datele în simulări pe computer, raportează Helen Briggs și Paul Rincon la BBC.
Au ajuns la mai multe posibilități care explică de ce Kepler 107c este atât de dens, dar situat mai departe de steaua sa, care este explorat într-o lucrare din revista Nature Astronomy . Pentru început, s-ar putea ca acesta să se formeze mai aproape de soarele său, apoi să se abată. De asemenea, este posibil ca un bombardament de obiecte mai mici să lovească o versiune mai mare, anterioară a Kepler 107c, și să îndepărteze cea mai mare parte a cochiliei sale stâncoase, lăsând în urmă nucleul metalic dens al planetei. Dar cel mai convingător scenariu este o coliziune între două lumi.
Dacă două planete stâncoase - fiecare cu aproximativ 10 ori masa Pământului și fiecare cu un miez de fier care constituia aproximativ 30 la sută din masa sa - s-ar prăbuși unul în celălalt la viteză mare, ar putea să se desprindă sau să vaporizeze cea mai mare parte a materialului stâncos și produce o planetă autonomă cu un miez de fier supradimensionat. În timp ce alte scenarii sunt posibile, teoria coliziunii este ideea care explică cel mai bine datele.
În timp ce se crede că mega impactul dintre planete și protoplanete se întâmplă destul de des peste tot în jurul universului, astronomii nu au fost niciodată martorii evenimentului și nu au găsit dovezi ale fenomenului din afara sistemului nostru solar. Dacă Kepler 107c a fost creat de o coliziune, ne-ar putea ajuta să înțelegem mai multe despre formarea planetară.
"Se crede că impacturile uriașe au avut un rol fundamental în modelarea sistemului nostru solar actual. Luna este cel mai probabil rezultatul unui astfel de impact, densitatea ridicată a lui Mercur ar putea fi de asemenea, iar marele satelit al lui Pluto a fost capturat după un impact uriaș, "Coo-autor Zoe Leinhardt, de la Universitatea din Bristol, spune într-un comunicat de presă.„ Dar până acum nu am găsit nicio dovadă a impactului gigant survenit în sistemele planetare din afara noastră. Dacă ipoteza noastră este corectă, s-ar conecta modelul general pe care îl avem pentru formarea sistemului nostru solar cu un sistem planetar care este foarte diferit de al nostru. "
În timp ce ipoteza este fascinantă, va fi dificil de dovedit. Cayman Unterborn, exogeolog la Universitatea de Stat din Arizona, spune Rehm de la Science News că este o idee intrigantă, dar nu este posibil să extrapolezi date despre manta și miezul lui Kepler 107c pur și simplu din densitatea sa. Ar putea fi și alte lucruri în joc pe care încă nu le înțelegem.
„Având densitatea unei planete, puteți să spuneți dacă este rocky-ish sau watery-ish sau gazey-ish”, spune el. „Dar de fapt, a obține cât de mare este mantia versus miezul, este un lucru dur”, deși speră că lucrarea „stimulează unele dezbateri sănătoase despre originile planetelor care sunt cam ciudate.”
Și este probabil că astronomii vor înota în curând cu date despre exoplanetele ciudate. Chiar luna trecută, cercetătorii au lansat prima picătură de date din satelitul TESS de genul următor, NASA, care a fost lansat în vara anului trecut, iar setul de date a inclus 200 de lumi potențiale noi, inclusiv unele care deja par la fel de ciudate ca Kepler 107c.
