Проучването на извън слънчевите планети предизвика някои доста интересни кандидати през последните няколко години. От 1 август 2017 г. са открити общо 3639 екзопланети в 2729 планетарни системи и 612 множество планетарни системи. Много от тези открития предизвикаха конвенционалното мислене за планетите, особено когато става въпрос за техните размери и разстояния от техните слънца.
Според проучване на международен екип от астрономи, най-новите открития на екзопланети са в съответствие с тази тенденция. Известни като EPIC 211418729b и EPIC 211442297b, тези две газови гиганти орбитират звезди, които се намират на около 1569 и 1360 светлинни години от Земята (съответно) и са подобни по размер на Юпитер. В съчетание със сравнително близката си орбита до звездите си, екипът ги определи като „топли юпитери“.
Изследването, озаглавено „EPIC 211418729b и EPIC 211442297b: Два транзитни топли юпитера“, наскоро се появи онлайн. Воден от Ави Шпорер - докторантура с отдел Геологически и планетарни науки (GPS) в Калифорнийския технологичен институт (Калтех) - екипът разчита на данни от Кеплер и K2 мисии и последващи наблюдения с множество наземни телескопи, за да се определят размерите, масите и орбитите на тези планети.
Както посочват в своето проучване, двете планети първоначално са били идентифицирани като кандидати за преминаване на планетата K2 мисия. С други думи, първоначално са били открити чрез транзитния метод, при който астрономите измерват спадове в яркост на звездата, за да потвърдят, че една планета преминава между наблюдателя и звездата. Тези наблюдения се проведоха по време на K2„Наблюдения в кампания 5, проведени между 27 април и 10 юли 2015 г.
След това екипът извърши последващи наблюдения, използвайки телескопа Keck II (намиращ се в обсерваторията на W.M. Keck на Хаваите) и северния телескоп Gemini (в обсерваторията Близнаци, също на Хаваите). Тези наблюдения, проведени от януари 2016 г. до май 2017 г., след това бяха комбинирани със спектрални данни и измервания на радиална скорост от спектрометър с висока разделителна способност (HIRES) на телескопа Keck I.
И накрая, те добавиха фотометрични данни от Междуамериканската обсерватория на Серо Тололо (CTIO) в Чили, Южноафриканската астрономическа обсерватория (SAAO) и Обсерваторията на Siding Spring (SSO) в Австралия. Тези последващи наблюдения потвърдиха присъствието на тези две екзопланети. Както написаха в изследването:
„Открихме две транзитни топли Юпитер екзопланети, първоначално идентифицирани като транзитиращи кандидати в K2 фотометрията… И двете планети са сред най-дългите периоди, преминаващи през газови гигантски планети с измерена маса и те обикалят около орбитите на относително стари звезди. И двете планети не са надути, тъй като радиусите им са в съответствие с теоретичните очаквания. "
От своите наблюдения екипът също успя да даде оценки на планетите за съответните размери, маси и орбитални периоди. Докато EPIC 211418729 b измерва 0,942 радиуси на Юпитер, има приблизително 1,85 маси на Юпитер и орбитален период от 11,4 дни, EPIC 211442297 b измерва 1,151 Юпитер радиуси, има приблизително 0,84 маси на Юпитер и орбитален период от 20,3 дни.
Въз основа на техните оценки, тези планети имат температура на повърхността до 719 K (445.85 ° C; 834.5 ° F) и 682 K (408.85 ° C; 768 ° F) съответно. Като такива те класифицираха тези планети като „топли юпитери“, тъй като те не достигат до онова, което се счита за типично за „горещите юпитери“ - които имат екзотична атмосфера, която изпитва температури до няколко хиляди келвина.
Изследователите отбелязват, че въз основа на орбиталните си периоди, тези две планети имат едни от най-дългите орбитални периоди на всеки транзитен газов гигант (т.е. тези, които са били открити по метода на транзит), открити до момента. Или както заявяват в своето проучване:
„Както EPIC 211418729b, така и EPIC 211442297b са сред най-дългите периоди, преминаващи през газови гигантски планети с измерена маса. Всъщност според Архива на екзопланетите на НАСА (Akeson et al. 2013) EPIC 211442297b в момента е най-дългият период, преминаващ към екзопланета K2 с добре ограничена маса. "
Друго интересно наблюдение беше фактът, че нито една от тези екзопланети не е била надута, което е нещо, което не са предвидили. В случая с горещи юпитери атмосферите се подлагат на разширяване в резултат на количеството слънчево облъчване, което получават, което води до това, което екипът нарича "корелация на радиационното облъчване" в своя документ. С други думи, горещите юпитери са масивни, но също така се знае, че имат ниска плътност в сравнение с по-хладните газови гиганти.
Вместо това екипът откри, че както EPIC 211418729b, така и EPIC 211442297b имат радиуси, които съответстват на теоретичните модели, предвидени за газовите гиганти от тяхната маса. Резултатите им също така ги накараха да направят някои предварителни заключения относно структурите и съставите на планетите. Както написаха:
„И двете планети не са надути в сравнение с теоретичните очаквания, за разлика от много други планети в диаграмата. Техните позиции са близки или съгласувани с теоретичните очаквания за планета с малко до скалисто ядро, за EPIC 211442297b и за планета със значително скално ядро за EPIC 211418729b. "
Тези резултати предполагат, че слънчевото облъчване не играе съществена роля за определяне на радиуса на топлите юпитери. Той също така повдига някои интересни въпроси за връзката между радиусите и облъчването с други газови гиганти. В бъдеще EPIC 211418729b и EPIC 211442297b ще бъдат цели на бъдещето K2 наблюдения по време на кампания 18 на мисията - която ще продължи от май до август 2018 г.
Тези наблюдения със сигурност предлагат някакво допълнително разбиране за тези планети и загадките, които настоящото изследване е повдигнало. Бъдещите проучвания за транзит на екзопланети - провеждане от инструменти от следващо поколение като транзитните сателити за изследване на екзопланети (TESS) - и проучвания с директни изображения, проведени от космическия телескоп на Джеймс Уеб (JWST), със сигурност разкриват още повече за далечни, екзотични екзопланети.
