Εξωπλανήτες.

[Δροσος Γεωργιος]

Αστρονόμοι δίνουν ελπίδες ζωής σε εξωπλανήτη που βρίσκεται σε σπιράλ θανάτου με το μητρικό του άστρο (βίντεο)

Ο πλανήτης ίσως δεν είναι καταδικασμένος να καταστραφεί αλλά να επιβιώσει με διαφορετικά χαρακτηριστικά.

Ένας τεράστιος πλανήτης παγιδευμένος σε μια «σπείρα θανάτου» γύρω από το άστρο του θα μπορούσε να αποκαλύψει σημαντικά μυστικά για τα πλανητικά συστήματα. Ωστόσο η μοίρα αυτού του κόσμου δεν είναι ακόμη οριστική αφού μια νέα μελέτη παρουσιάζει τρία πιθανά σενάρια δύο που κάνουν λόγο για ένα καταστροφικό τέλος και ένα για μία πιθανή «αναγέννηση» του εξωπλανήτη.Ο εξωπλανήτης με την ονομασία TOI-2109b, έχει μάζα πέντε φορές μεγαλύτερη από αυτή του Δία και απέχει περίπου 870 έτη φωτός από το ηλιακό μας σύστημα. Περιστρέφεται τόσο κοντά στο μητρικό του άστρο, TOI-2109, ώστε η διάρκεια του έτους του είναι μόλις 16 ώρες.Αυτά τα χαρακτηριστικά τον κατατάσσουν στην κατηγορία των υπερθερμών Διών (ultrahot Jupiters), μια σπάνια κατηγορία πλανητών που αποτελεί περίπου 1 στους 500 εξωπλανήτες από τους περίπου 5,5 χιλιάδες που γνωρίζουμε. Παρ’ όλα αυτά ο TOI-2109b ξεχωρίζει ακόμη και ανάμεσά τους λόγω της ακραίας εγγύτητας με το άστρο του.«Πρόκειται για έναν υπερθερμό Δία, που βρίσκεται πολύ πιο κοντά στο άστρο του από οποιονδήποτε άλλον γνωστό θερμό Δία. Για να καταλάβετε ο Ερμής έχει σχεδόν έξι χιλιάδες φορές μικρότερη μάζα από τον Δία και όμως χρειάζεται 88 μέρες για να κάνει μια περιφορά γύρω από τον Ήλιο. Ο TOI-2109b το καταφέρνει σε 16 ώρες» λέει ο Τζέιμι Αλβαράντο Μόντες του Πανεπιστημίου Macquarie στην Αυστραλία.

Η «σπείρα θανάτου»

Οι ερευνητές μελέτησαν τον πλανήτη χρησιμοποιώντας δεδομένα από διαστημικά τηλεσκόπια, όπως το TESS της NASA και το CHEOPS του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος καταγράφοντας τις διελεύσεις του TOI-2109b μπροστά από το άστρο του από το 2010 έως το 2024. Τα δεδομένα δείχνουν ότι η τροχιά του πλανήτη «φθείρεται», μειώνεται κατά περίπου 10 δευτερόλεπτα μέσα σε τρία χρόνια. Αυτό δείχνει ότι ο πλανήτης πλησιάζει σταδιακά το άστρο του.

 

Τα τρία πιθανά σενάρια για το τέλος του TOI-2109b

1. Καταβρόχθιση από το άστρο
Αν η φθορά της τροχιάς του επιταχυνθεί, ο TOI-2109b θα πέσει μέσα στο άστρο του και θα εξαϋλωθεί προκαλώντας ένα έντονο φως, όπως το φαινόμενο ZTF SLRN-2020, όταν ένας αέριος γίγαντας καταστράφηκε από τον ερυθρό γίγαντα αστέρα του.

2. Καταστροφή από παλιρροϊκές δυνάμεις
Η βαρυτική αλληλεπίδραση μπορεί να γίνει τόσο ισχυρή που ο πλανήτης θα αρχίσει να παραμορφώνεται, αποκτώντας σχήμα «ντόνατ» μέχρι να διαμελιστεί εντελώς.

3. Αναγέννηση σε έναν νέο πλανήτη
Η ακτινοβολία του άστρου ίσως εξατμίσει τα εξωτερικά αέρια στρώματα του πλανήτη μέσω φωτοεξάτμισης, αποκαλύπτοντας έναν βραχώδη πυρήνα. Αν η μάζα του μειωθεί αρκετά μπορεί να γλιτώσει από το όριο Roche και να επιβιώσει ως βραχώδης υπερ-Γη περίπου στο μέγεθος του Ουρανού ή του Ποσειδώνα.

Η ομάδα θα συνεχίσει να παρακολουθεί τον TOI-2109b τα επόμενα 3–5 χρόνια για να διαπιστώσει ποιο από τα σενάρια θα επικρατήσει. «Αυτός ο πλανήτης μπορεί να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε μυστηριώδη αστρονομικά φαινόμενα για τα οποία μέχρι σήμερα δεν έχουμε αρκετά στοιχεία. Θα μπορούσε να μας αφηγηθεί την ιστορία πολλών άλλων ηλιακών συστημάτων» αναφέρει ο Μόντες.

https://www.naftemporiki.gr/techscience/1986122/astronomoi-dinoyn-elpides-zois-se-exoplaniti-poy-vrisketai-se-spiral-thanatoy-me-to-mitriko-toy-astro-vinteo/

Το επεξεργάστηκε Αύγουστος 5 ο Δροσος Γεωργιος

[Δροσος Γεωργιος]

Αστρονόμοι Χαρτογραφούν Αστρικές «Κουκκίδες» Χρησιμοποιώντας το TESS και το Kepler της NASA.
Οι επιστήμονες έχουν επινοήσει μια νέα μέθοδο για τη χαρτογράφηση της κηλίδωσης μακρινών αστεριών, χρησιμοποιώντας παρατηρήσεις από αποστολές της NASA για πλανήτες σε τροχιά που διασχίζουν τις όψεις των αστεριών τους. Το μοντέλο βασίζεται σε μια τεχνική που οι ερευνητές χρησιμοποιούν εδώ και δεκαετίες για να μελετήσουν τις κηλίδες των αστεριών.
Βελτιώνοντας την κατανόηση των αστρονόμων για τις κηλίδες, το νέο μοντέλο - που ονομάζεται StarryStarryProcess - μπορεί να βοηθήσει στην ανακάλυψη περισσότερων για τις πλανητικές ατμόσφαιρες και την πιθανή κατοικησιμότητα χρησιμοποιώντας δεδομένα από τηλεσκόπια όπως η επερχόμενη αποστολή Pandora της NASA.
«Πολλά από τα μοντέλα που χρησιμοποιούν οι ερευνητές για την ανάλυση δεδομένων από εξωπλανήτες ή κόσμους πέρα από το ηλιακό μας σύστημα, υποθέτουν ότι τα αστέρια είναι ομοιόμορφα φωτεινοί δίσκοι», δήλωσε η Sabina Sagynbayeva, μεταπτυχιακή φοιτήτρια στο Πανεπιστήμιο Stony Brook στη Νέα Υόρκη. «Αλλά γνωρίζουμε απλώς κοιτάζοντας τον δικό μας Ήλιο ότι τα αστέρια είναι πιο περίπλοκα από αυτό. Η πολυπλοκότητα μοντελοποίησης μπορεί να είναι δύσκολη, αλλά η προσέγγισή μας δίνει στους αστρονόμους μια ιδέα για το πόσες κηλίδες μπορεί να έχει ένα αστέρι, πού βρίσκονται και πόσο φωτεινές ή σκοτεινές είναι». Μια εργασία που περιγράφει το StarryStarryProcess, με επικεφαλής την Sagynbayeva, δημοσιεύτηκε τη Δευτέρα 25 Αυγούστου στο The Astrophysical Journal.

 

.Το TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) της NASA και το πλέον αποσυρμένο διαστημικό τηλεσκόπιο Kepler σχεδιάστηκαν για να εντοπίζουν πλανήτες χρησιμοποιώντας διελεύσεις, βυθίσεις στη φωτεινότητα των άστρων που προκαλούνται όταν ένας πλανήτης περνάει μπροστά από το άστρο του.
Αυτές οι μετρήσεις αποκαλύπτουν πώς το φως του άστρου μεταβάλλεται με την πάροδο του χρόνου κατά τη διάρκεια κάθε διέλευσης και οι αστρονόμοι μπορούν να τις ταξινομήσουν σε ένα διάγραμμα που οι αστρονόμοι ονομάζουν καμπύλη φωτός. Συνήθως, μια καμπύλη φωτός διέλευσης διαγράφει μια ομαλή σάρωση προς τα κάτω καθώς ο πλανήτης αρχίζει να περνά μπροστά από την επιφάνεια του άστρου. Φτάνει σε μια ελάχιστη φωτεινότητα όταν ο κόσμος βρίσκεται πλήρως μπροστά από το άστρο και στη συνέχεια αυξάνεται ομαλά καθώς ο πλανήτης εξέρχεται και η διέλευση τελειώνει.
Μετρώντας τον χρόνο μεταξύ των διελεύσεων, οι επιστήμονες μπορούν να προσδιορίσουν πόσο μακριά βρίσκεται ο πλανήτης από το άστρο του και να εκτιμήσουν τη θερμοκρασία της επιφάνειάς του. Η ποσότητα φωτός που λείπει από το άστρο κατά τη διάρκεια μιας διέλευσης μπορεί να αποκαλύψει το μέγεθος του πλανήτη, το οποίο μπορεί να υποδηλώνει τη σύνθεσή του.
Πού και πού, όμως, η καμπύλη φωτός ενός πλανήτη εμφανίζεται πιο περίπλοκη, με μικρότερες βυθίσεις και κορυφές να προστίθενται στο κύριο τόξο. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι αυτά αντιπροσωπεύουν σκοτεινά χαρακτηριστικά επιφάνειας παρόμοια με τις ηλιακές κηλίδες που παρατηρούνται στον δικό μας Ήλιο - κηλίδες αστεριών.
Ο συνολικός αριθμός ηλιακών κηλίδων του Ήλιου ποικίλλει καθώς διέρχεται από τον 11ετή ηλιακό κύκλο του. Οι επιστήμονες τις χρησιμοποιούν για να προσδιορίσουν και να προβλέψουν την πρόοδο αυτού του κύκλου, καθώς και εκρήξεις ηλιακής δραστηριότητας που θα μπορούσαν να μας επηρεάσουν εδώ στη Γη.
Ομοίως, οι αστρικές κηλίδες είναι ψυχρές, σκοτεινές, προσωρινές κηλίδες στην αστρική επιφάνεια των οποίων τα μεγέθη και οι αριθμοί αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου. Η μεταβλητότητά τους επηρεάζει αυτά που μπορούν να μάθουν οι αστρονόμοι για τους διερχόμενους πλανήτες.
Οι επιστήμονες έχουν αναλύσει προηγουμένως τις καμπύλες φωτός διέλευσης από εξωπλανήτες και τα άστρα που τους φιλοξενούν για να εξετάσουν τις μικρότερες βυθίσεις και κορυφές. Αυτό βοηθά στον προσδιορισμό των ιδιοτήτων του αστέρα που τους φιλοξενεί, όπως το συνολικό επίπεδο κηλίδων, η γωνία κλίσης της τροχιάς του πλανήτη, η κλίση της περιστροφής του αστέρα σε σύγκριση με την οπτική μας επαφή και άλλοι παράγοντες. Το μοντέλο της Sagynbayeva χρησιμοποιεί καμπύλες φωτός που περιλαμβάνουν όχι μόνο πληροφορίες διέλευσης, αλλά και την περιστροφή του ίδιου του αστέρα για να παρέχει ακόμη πιο λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με αυτές τις αστρικές ιδιότητες.

«Η γνώση περισσότερων για το αστέρι με τη σειρά της μας βοηθά να μάθουμε ακόμη περισσότερα για τον πλανήτη, σαν ένας βρόχος ανατροφοδότησης», δήλωσε ο συν-συγγραφέας Brett Morris, ανώτερος μηχανικός λογισμικού στο Ινστιτούτο Επιστήμης Διαστημικών Τηλεσκοπίων στη Βαλτιμόρη. «Για παράδειγμα, σε αρκετά χαμηλές θερμοκρασίες, τα αστέρια μπορούν να έχουν υδρατμούς στην ατμόσφαιρά τους. Αν θέλουμε να αναζητήσουμε νερό στην ατμόσφαιρα των πλανητών γύρω από αυτά τα αστέρια - ένας βασικός δείκτης κατοικησιμότητας - καλό είναι να είμαστε πολύ σίγουροι ότι δεν συγχέουμε τα δύο».

Για να δοκιμάσουν το μοντέλο τους, η Sagynbayeva και η ομάδα της εξέτασαν τις διελεύσεις από έναν πλανήτη που ονομάζεται TOI 3884 b, που βρίσκεται περίπου 141 έτη φωτός μακριά στον βόρειο αστερισμό της Παρθένου.
Ανακαλύφθηκε από το TESS το 2022, οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι ο πλανήτης είναι ένας αέριος γίγαντας περίπου πέντε φορές μεγαλύτερος από τη Γη και 32 φορές τη μάζα του.

Η ανάλυση StarryStarryProcess υποδηλώνει ότι το ψυχρό, αμυδρό αστέρι του πλανήτη - που ονομάζεται TOI 3384 - έχει συγκεντρώσεις κηλίδων στον βόρειο πόλο του, ο οποίος επίσης γέρνει προς τη Γη, έτσι ώστε ο πλανήτης να περνάει πάνω από τον πόλο από την οπτική μας γωνία. Προς το παρόν, τα μόνα διαθέσιμα σύνολα δεδομένων που μπορούν να προσαρμοστούν από το μοντέλο της Sagynbayeva είναι στο ορατό φως, το οποίο εξαιρεί τις υπέρυθρες παρατηρήσεις που λαμβάνονται από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb της NASA. Αλλά η επερχόμενη αποστολή Pandora της NASA θα επωφεληθεί από εργαλεία όπως αυτό. Ο Pandora, ένας μικρός δορυφόρος που αναπτύχθηκε μέσω του Προγράμματος Πρωτοπόρων Αστροφυσικής της NASA, θα μελετήσει τις ατμόσφαιρες των εξωπλανητών και τη δραστηριότητα των άστρων που τους φιλοξενούν με παρατηρήσεις μεγάλης διάρκειας πολλαπλών μηκών κύματος. Στόχος της αποστολής Pandora είναι να προσδιορίσει πώς διαφέρουν οι ιδιότητες του φωτός ενός αστεριού όταν διέρχεται από την ατμόσφαιρα ενός πλανήτη, ώστε οι επιστήμονες να μπορούν να μετρήσουν καλύτερα αυτές τις ατμόσφαιρες χρησιμοποιώντας το Webb και άλλες αποστολές.
«Ο δορυφόρος TESS έχει ανακαλύψει χιλιάδες πλανήτες από τότε που εκτοξεύτηκε το 2018», δήλωσε η Allison Youngblood, επιστήμονας του έργου TESS στο Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA στο Greenbelt του Μέριλαντ. «Ενώ το Pandora θα μελετήσει περίπου 20 κόσμους, θα προωθήσει την ικανότητά μας να διακρίνουμε ποια σήματα προέρχονται από τα αστέρια και ποια από τους πλανήτες. Όσο περισσότερο κατανοούμε τα επιμέρους μέρη ενός πλανητικού συστήματος, τόσο καλύτερα κατανοούμε το σύνολο - και το δικό μας».

https://science.nasa.gov/missions/tess/astronomers-map-stellar-polka-dots-using-nasas-tess-kepler/