Откриването на извън слънчевите планети със сигурност се нагрява през последните няколко години. С разполагането на Кеплер Мисия през 2009 г. са открити няколко хиляди кандидати за екзопланета и са потвърдени над 2500. В много случаи тези планети са били газови гиганти, орбитиращи близо до съответните им звезди (известни още като „горещи юпитери“), което обърква някои често срещани представи за това как и къде се формират планетите.
Отвъд тези масивни планети, астрономите откриха и широк спектър от планети, които варират от масивни земни планети („Супер-Земли) до гиганти с размер на Нептун. В скорошно проучване астрономи от международен екип откриха три нови екзопланети, обикалящи около три звезди. Тези планети представляват интересна партида находки, състояща се от две „горещи сатурни“ и една Супер-Нептун.
Това проучване, озаглавено „Откриването на WASP-151b, WASP-153b, WASP-156b: Прозрения за миграцията на гигантските планети и горната граница на Нептуновата пустиня“, наскоро се появи в научното списание Астрономия и астрофизикас. Водено от Оливие. D. S. Demangeon, изследовател от Института по астрофизика и космическа наука в Португалия, екипът използва данни от проучването за лов на екзопланети SuperWASP за откриване на признаци на три нови газови гиганта.
Супер широкоъгълното търсене на планети (SuperWASP) е международен консорциум, който използва широкоъгълна Транзитна фотометрия за наблюдение на нощното небе за транзитни събития. Програмата залага на роботизирани обсерватории, разположени на два континента - SuperWASP-Север, разположен в обсерваторията Roque de los Muchachos на остров Канарски; и SuperWASP South, в Южноафриканската астрономическа обсерватория, близо до Съдърланд, Южна Африка.
От данните на проучването SuperWASP, д-р Demangeon и нейните колеги успяха да открият три транзитни сигнала, идващи от три далечни звезди - WASP-151, WASP-153 и WASP-156. След това бяха последвани от спектроскопични наблюдения, извършени с помощта на обсерваторията Haute-Provence във Франция и обсерваторията La Silla в Чили, която позволи на екипа да потвърди естеството на тези планети.
От това те определят, че WASP-151b и WASP-153b са две „горещи сатурни“, което означава, че са газови гиганти с ниска плътност с близки орбити. Те обикалят около тях съответните слънца, които са и ранни звезди от тип G (известни още като жълти джуджета, като нашето Слънце), с орбитален период от 4,53 и 3,33 дни. Междувременно WASP-156b е Супер-Нептун, който обикаля около K-тип (оранжево джудже). Както посочиха в своето проучване:
„WASP-151b и WASP-153b са сравнително сходни. Техните маси от 0,31 и 0,39 M Jup и полу-големи оси съответно 0,056 AU и 0,048 AU означават два обекта с размер Сатурн около ранни звезди от тип G с V величина ~ 12.8. Радиусът на WASP-156b от 0.51R Jup предполага Супер-Нептун и го прави най-малката планета, открита някога от WASP. Неговата маса от 0.128 M Jup е и 3-то най-леко открито от WASP след WASP-139b и WASP-107b. Интересен е и фактът, че WASP-156 е ярка (magV = 11,6) K-звезда. “
Взети заедно, тези планети представляват някои основни възможности за изследване на екзопланети. Както посочват, „тези три планети също лежат близо до (WASP-151b и WASP-153b) или по-долу (WASP-156b) горната граница на Нептуновата пустиня“. Това се отнася до граничните астрономи, наблюдавани около звезди, където е много малко вероятно да се намерят планети с размер на Нептун.
По принцип от всички открити досега кратки периоди на екзопланети (по-малко от 10 дни) повечето са склонни да бъдат в категорията „Супер-Земя“ или „Супер-Юпитер“. Този дефицит на планети, подобни на Нептун, се приписват на различни механизми, когато става въпрос за формирането и еволюцията на горещите Юпитери и краткотрайните суперземли, както и той е резултат от изчерпване на газовата обвивка, причинено от ултравиолетовата радиация на звездата ,
Досега са открити само девет „Супернептуна“; така че това последно откритие (кои характеристики са добре познати) трябва да предостави много възможности за изследвания. Или както д-р Деманджън и нейните колеги обясняват в изследването:
„WASP-156b, като един от малкото добре характеризирани Супер-Нептуни, ще помогне да се ограничи формирането на планети с размер на Нептун и прехода между газови и ледени гиганти. Оценките за възрастта на тези три звезди потвърждават тенденцията някои звезди да имат гирохронологични възрасти значително по-ниски от техните изохронални възрасти. "
Екипът също предложи някои възможни обяснения за съществуването на „Нептунова пустиня“ въз основа на техните открития. Като начало те предложиха миграцията с висока ексцентричност да бъде отговорна, при която ледените гиганти с размер на Нептун се образуват във външните достижения на звездна система и мигрират навътре във времето. Те също така посочват, че тяхното откритие предлага убедителни доказателства, че ултравиолетовото излъчване и изчерпването на газовата обвивка могат да бъдат ключова част от пъзела.
Но разбира се, д-р Деманджън и нейните колеги посочват, че ще са необходими допълнителни изследвания, за да се потвърди тяхната хипотеза и че са необходими допълнителни проучвания, за да се ограничат правилно границите на така наречената „Нептунова пустиня“. Те също така посочват, че бъдещите мисии като транзитния сателит за изследване на екзопланетите на НАСА и мисията на Планетарните транзити и трептенията на звездите на ЕКА (PLATO) ще бъдат жизненоважни за тези усилия.
„Очевидно е необходим по-задълбочен анализ, за да се проучат всички възможни последици зад тази хипотеза“, заключават те. „Такъв анализ е извън обхвата на настоящия документ, но смятаме, че тази хипотеза си струва да бъде проучена. В този контекст търсенето на придружители за дълъг период, които може да са предизвикали миграцията с голям ексцентричност или независима оценка на възрастта чрез астеросиесмология с TESS или Платон, би било особено интересно. "
Огромният брой открития на екзопланети, направени през последните десетилетия, позволи на астрономите да тестват и преразглеждат общоприети теории за това как планетарните системи се формират и развиват. Същите тези открития също помогнаха да разширим разбирането си за това как е създадена нашата Слънчева система. В крайна сметка, възможността да изучаваме разнообразен набор от планетарни системи, които са различни етапи от тяхната история, ни позволява да създадем своеобразна времева линия за космическа еволюция.
