ดาวเคราะห์นอกระบบ - ที่ร้อนแรงที่สุดที่มืดที่สุดและเก่าที่สุด

• อาจ 18, 2024

ระบบสุริยะของเราเป็นสิ่งเดียวที่เรารู้ นักดาราศาสตร์ใช้มันเพื่ออธิบายว่าระบบดาวนั้นทำมาจากการก่อตัวดาวฤกษ์ได้อย่างไรและทำไมดาวเคราะห์หินขนาดเล็กอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์ไกลออกไป แต่จงระวังทฤษฎีตามตัวอย่างเดียวเท่านั้น! ตอนนี้เรารู้ดาวเคราะห์หลายพันดวงรอบดวงอาทิตย์อื่นและทฤษฎีจำเป็นต้องมีการแก้ไข นี่คือดาวเคราะห์ที่น่าอัศจรรย์บางส่วนที่เราพบ

KELT-9 b ดาวเคราะห์ที่ร้อนแรงที่สุด
ดาวพฤหัสบดีนั้นอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากกว่าโลกถึงห้าเท่า อย่างไรก็ตาม ดาวพฤหัสบดีร้อน เช่น KELT-9 b เป็นดาวเคราะห์ยักษ์ที่โคจรอยู่ใกล้กับดาวฤกษ์ - ยิ่งกว่าดาวพุธมากเท่าดวงอาทิตย์ ดาว 650 ดวงในกลุ่มดาว Cygnus อยู่ห่างออกไปประมาณ 650 ปีแสงดาวพฤหัสร้อนนี้กำลังพุ่งไปรอบ ๆ ดาว KELT-9 ทุก 36 ชั่วโมง มันไม่ได้อยู่ใกล้กับดาวฤกษ์ถึงสามสิบเท่ากว่าโลกเท่านั้นที่มีต่อดวงอาทิตย์ แต่ดาวฤกษ์ของมันร้อนกว่าดวงอาทิตย์ถึงสองเท่า

KELT-9 b ถูกล็อคไว้เป็นทางด้านเวลา ด้านที่เย็นของดาวเคราะห์คือ 2000 ° C (3600 ° F) และด้านที่แดดส่องมากกว่าสองเท่า ดาวเคราะห์นั้นร้อนกว่าดาวส่วนใหญ่ในกาแล็กซี่ ในความเป็นจริงบรรยากาศของมันค่อนข้างคล้ายดาวฤกษ์ที่มีองค์ประกอบของไอหนักเช่นเหล็กและไทเทเนียม

คุณอาจสงสัยว่าทำไมถ้า KELT-9 b เป็นดาวเด่นดังนั้นมันไม่ใช่ดาว แต่ความร้อนที่มหาศาลนั้นเกิดจาก KELT-9 ซึ่งเป็นความร้อนภายนอก ความร้อนของดาวเกิดขึ้นจากการหลอมนิวเคลียร์

ความร้อนที่ดุร้ายนี้ทำให้ชั้นบรรยากาศระเหยไป หากเราสามารถตรวจสอบ KELT-9 ในอีกไม่กี่ล้านปีก็จะไม่มีสัญญาณของดาวเคราะห์ ก๊าซทั้งหมดจะถูกต้มจนหมด

TrES-2 b ดาวเคราะห์ที่มืดที่สุด
เป็นชื่อดาว GSC 03549-02811 ขาดการอุทธรณ์พูด Antares หรือ Bellatrixแต่ดาวนั้นน่าสนใจมาก มันคล้ายกับชนิดและอายุของดวงอาทิตย์และมีดาวเคราะห์อย่างน้อยหนึ่งดวง ดาวอยู่ห่างออกไป 750 ปีแสงในกลุ่มดาวเดรโก (มังกร) และไม่เหมือนกับดวงอาทิตย์มันเป็นดาวดวงแรกของระบบดาวคู่ สหายคือดาวแคระส้มแยกจากมันด้วย 230 AU (หนึ่ง AU - หน่วยดาราศาสตร์ - คือระยะทางจากโลกถึงดวงอาทิตย์)

ระบบปกติสำหรับตั้งชื่อดาวเคราะห์นอกระบบจะทำให้ดาวเคราะห์ GSC 03549-02811 ข. โชคดีที่โลกนี้มีชื่อว่า TrES-2 b ซึ่งอย่างน้อยก็สั้นกว่า (ชื่อนี้ได้มาจากการสำรวจดาวเคราะห์นอกมหาสมุทรแอตแลนติก)

ดาวเคราะห์ TrES-2 b ไม่มีอะไรเหมือนกับดาวเคราะห์ระบบสุริยะ มันเป็นดาวพฤหัสร้อนอีกดวงและมันก็เป็นดาวเคราะห์ที่มืดมนที่สุด มันจะสะท้อนกลับน้อยกว่า 1% ของแสงที่ตกลงมา

แต่ทำไม TrES-2 b มืดมาก ดูเหมือนจะมีสามเหตุผล (1) แม้ว่าดาวพฤหัสบดีจะสว่างขึ้นด้วยเมฆแอมโมเนียที่สะท้อนแสงที่ 1000 ° C (1800 ° F) มันร้อนเกินไปสำหรับเมฆที่จะก่อตัวบน TrES-2 b (2) อาจเป็นไปได้ว่าโซเดียมและโพแทสเซียมและสารเคมีที่ดูดซับแสงอื่น ๆ จะถูกระเหยสู่บรรยากาศ (3) เหตุผลสองข้อแรกไม่ได้คำนึงถึงความมืดทั้งหมดดังนั้นจึงมีอีกปัจจัยหนึ่งที่นักดาราศาสตร์ยังไม่เข้าใจ

อย่างไรก็ตามแม้จะไม่มีการสะท้อนแสง แต่ TrES-2 b ไม่ได้เป็นสีดำสนิท นักวิจัยจาก David Spiegel กล่าวว่า "มันร้อนมากจนเปล่งแสงสีแดงจาง ๆ คล้ายกับถ่านที่เผาไหม้หรือขดลวดบนเตาไฟฟ้า"

PSR B1620-26 b ดาวเคราะห์ที่เก่าแก่ที่สุด
Messier 4 (M4) คือ กระจุกดาวทรงกลม อยู่ห่างออกไป 12,400 ปีแสงในกลุ่มดาวแมงป่อง กระจุกดาวทรงกลมเป็นกระจุกดาวที่มีประชากรหนาแน่นซึ่งดาวถูกดึงเข้าหากันด้วยแรงโน้มถ่วงซึ่งกันและกันเป็นรูปร่างกลม M4 ค่อนข้างเปิดกว้างกว่ากระจุกดาวส่วนใหญ่ แต่มีแกนกลางหนาแน่น การมีดาวอยู่ใกล้กันอาจรบกวนการก่อตัวของดาวเคราะห์

ดังนั้นนักดาราศาสตร์สงสัยว่า: อาจมีดาวเคราะห์ใน กระจุกดาวทรงกลม? คำตอบกลายเป็นใช่ ในปี 1993 มีการค้นพบดาวเคราะห์ที่น่าประหลาดใจใน M4 ชื่ออย่างเป็นทางการของมันคือ PSR B1620-26 b แต่เนื่องจากมีอายุ 12.7 พันล้านปีซึ่งมีอายุน้อยกว่าจักรวาลเพียงพันล้านปีซึ่งเป็นชื่อที่ได้รับความนิยม Methuselah และ ดาวเคราะห์ปฐมกาล.

นอกจากอายุและสถานที่แล้วเมธูเซลาห์ยังเป็นดาวเคราะห์ที่ไม่ธรรมดาในทางอื่น มันเป็นดาวเคราะห์ดวงแรกที่ค้นพบใน วงโคจร circumbinary. ซึ่งหมายความว่ามันอยู่ในระบบดาวคู่และมันโคจรรอบดาวทั้งสองดวง

เมธูเซลาห์เป็นดาวยักษ์ที่มีมวลเท่าดาวพฤหัส 2.5 เท่า แต่ดาวทั้งสองเป็นอย่างไร พวกเขามีคุณสมบัติเหมือนกันอย่างน้อยหนึ่งอย่าง: พวกเขาทั้งคู่ตายแล้ว ดาวดวงแรกของ PST B1620-26 คือ พูลสาร์. นั่นคือการหมุนอย่างรวดเร็ว ดาวนิวตรอนซึ่งเป็นแกนบีบอัดของดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ที่ถูกทำลายจากการระเบิดของซุปเปอร์โนวา ดาวรอง WD B1620-26 คือ ดาวแคระขาวซึ่งเป็นส่วนที่เหลือของดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ที่ทรุดตัวลงโดยไม่มีการระเบิดหลังจากใช้น้ำมันเชื้อเพลิงหมดแล้ว

นักดาราศาสตร์คิดว่าดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นรอบดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ซึ่งปัจจุบันกลายเป็นดาวแคระขาว ในขณะที่เดินผ่านแกนกลางที่แออัดของ M4 ทั้งคู่ถูกดาวนิวตรอนจับ การเผชิญหน้าที่ใกล้ชิดเช่นนั้นโดยทั่วไปจะหายากในกาแลคซีเพราะดาวอยู่ไกลมาก แต่ก็เป็นไปได้ในสภาพแวดล้อมที่มีความหนาแน่นสูงกว่านี้

เมื่อดวงดาวที่ดวงอาทิตย์ใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนแล้วก็กลายเป็นดาวยักษ์แดงสสารบางส่วนก็พุ่งไปที่ดาวนิวตรอนเร่งการหมุนรอบตัวเพื่อให้เกิดพัลซาร์ ในที่สุดยักษ์แดงหมดเชื้อเพลิงและกลายเป็นดาวแคระขาว พัลซาร์และคนแคระกำลังโคจรรอบกันและกันและเมธูเสลาห์โคจรรอบทั้งคู่ด้วยระยะทาง 23 AU ซึ่งค่อนข้างไกลกว่าดาวยูเรนัสมาจากดวงอาทิตย์

อาจมีการสิ้นสุดที่น่าเศร้าสำหรับเมธูเสลาห์ในอนาคตอันไกลโพ้น ในที่สุดทั้งสามคนอาจถูกรบกวนจากการเผชิญหน้ากับดาวดวงอื่น ถ้าเป็นเช่นนั้นดาวเคราะห์น่าจะถูกผลักออกจาก M4 ไปสู่อวกาศที่ว่างระหว่างดาว