Masa nucleului exoplanetei gigantice WASP-107b este mult mai mica decat ceea ce se credea a fi necesar pentru a forma imensul invelis de gaz care inconjoara un gigant gazos ca el sau ca Jupiter si Saturn, in sistemul solar.
Studiul, realizat cu experti pe exoplanete din Canada, Statele Unite, Germania si Japonia, sugereaza ca gigantii gazosi se formeaza mult mai usor decat se credea anterior, o descoperire care are implicatii importante.
Descoperit in 2017, WASP-107b orbiteaza steaua WASP-107 -situata la 212 ani lumina de Pamant in constelatia Fecioarei- si este de 16 ori mai aproape de steaua sa decat este Pamantul de Soare.
La fel de mare ca Jupiter, dar de zece ori mai usor, WASP-107b este una dintre asa-numitele planete „super-puf” sau „bumbac de zahar”.
Piaulet si echipa sa au folosit pentru prima data observatiile WASP-107b obtinute la Observatorul Keck din Hawaii pentru a-i evalua masa mai precis.
Folosind metoda vitezei radiale, care permite ca masa unei planete sa fie determinata prin observarea oscilarii stelei gazda, ei au ajuns la concluzia ca masa lui WASP-107b este de aproximativ o zecime din cea a lui Jupiter, sau de aproximativ 30 de ori mai mare decat cea a lui Jupiter. Pamant.
Cercetatorii au facut apoi o analiza pentru a determina cea mai probabila structura interna a planetei si au ajuns la o concluzie uluitoare: cu o densitate atat de scazuta, planeta trebuie sa aiba un nucleu solid de cel mult patru ori masa Pamantului.
Aceasta inseamna ca mai mult de 85% din masa sa este continuta in stratul gros de gaz care inconjoara acest miez.
Prin comparatie, Neptun, care are o masa similara cu WASP-107b, are doar 5 pana la 15% din masa sa totala in carcasa sa de gaz.
Dar cum s-ar putea forma o astfel de planeta cu densitate scazuta si sa impiedice uriasa sa carcasa de gaz sa scape?
Planetele se formeaza in discul de praf si gaz care inconjoara o stea tanara numita disc protoplanetar.
Modelele clasice de formare a planetelor gigantice gazoase bazate pe Jupiter si Saturn afirma ca este nevoie de un nucleu solid de cel putin 10 ori mai masiv decat Pamantul pentru a acumula o cantitate mare de gaz inainte ca discul sa se disipeze.
Fara un nucleu masiv, se credea ca planetele gigantice gazoase nu pot depasi pragul critic necesar pentru a acumula si a-si pastra invelisurile mari de gaze.
Pentru profesorul de la Universitatea McGill si membrul iREx, Eve Lee, cea mai plauzibila explicatie este ca WASP-107b s-a format departe de stea „unde gazul din disc este suficient de rece pentru ca acumularea de gaz sa se produca foarte repede.”
Observatiile echipei de cercetare au condus la descoperirea unei a doua planete, WASP-107c, cu o masa de o treime din cea a lui Jupiter, considerabil mai mare decat WASP-107b.
WASP-107c este, de asemenea, mult mai departe de steaua centrala; dureaza trei ani pentru a finaliza o orbita in jurul ei si este, de asemenea, interesant: excentricitatea sa este mare, ceea ce inseamna ca calea in jurul stelei sale este mai mult ovala decat circulara.
Marea sa excentricitate indica un trecut destul de haotic, cu interactiuni intre planete care ar fi putut duce la deplasari semnificative, precum cel suspectat pentru WASP-107b”, sustine Piaulet.
Pe de alta parte, studiile atmosferei sale cu telescopul spatial Hubble publicate in 2018 au dezvaluit ca WASP-107b contine foarte putin metan, ceea ce este neobisnuit pentru acest tip de planeta unde ar trebui sa fie abundent.
Telescopul spatial James Webb, care a fost lansat in 2021, va ajuta la dezlegarea multor mistere despre compozitia atmosferei planetei.
