'Διογκωμένος' εξωηλιακός πλανήτης είναι ένα αίνιγμα για τους αστρονόμους

Πηγή: NewScientist, 14 Σεπτεμβρίου 2006

Ένας εκπληκτικά διογκωμένος πλανήτης έχει επισημανθεί να περιβάλλει ένα αστέρι στον αστερισμό Lacerta. Είναι το δεύτερο αντικείμενο αυτού του είδους που επισημαίνεται, κάτι που κάνει τους αστρονόμους να υποψιαστούν ότι αυτοί οι ανεξήγητα φουσκωμένοι πλανήτες είναι στην πραγματικότητα συνηθισμένοι.

Ο πλανήτης HAT-P-1 έχει μια ακτίνα 1.38 φορές αυτής του Δία αλλά μόνο τη μισή μάζα του Δία

Η μέση πυκνότητα του νέου πλανήτη είναι το ένα τέταρτο του νερού, έτσι παρουσιάζεται σαν λιγότερο πυκνός ακόμα και από ένα φελλό. Η ομάδα που την ανακάλυψε, με επικεφαλής τον Gáspár Bakos από το Κέντρο Αστροφυσικής του Χάρβαρντ-(CfA) στο Καίμπριτζ της Μασαχουσέτης, εξέθεσε την ανακάλυψη της σε μια συνέντευξη τύπου στην Ουάσιγκτον.

"Εάν ο Κρόνος επρόκειτο να επιπλεύσει στο νερό, θα ήταν σαν ένα παγόβουνο με το μεγαλύτερο μέρος του πλανήτη κάτω από το νερό", λέει το μέλος της ομάδας Dimitar Sasselov από το CfA. "Αλλά ο νέος πλανήτης μας θα ήταν στην επιφάνεια λόγω της μικρής πυκνότητας του όπως μια μπάλα."

Η ομάδα επισήμανε αρχικά τον πλανήτη χρησιμοποιώντας το ουγγρικό αυτοματοποιημένο τηλεσκόπιο HAT. Το HAT είναι ένα δίκτυο έξι μικρών τηλεσκοπίων στην Αριζόνα και τη Χαβάη που χρησιμοποιούν αυτοματοποιημένους φακούς για να ελέγξουν ευρείες περιοχές του ουρανού, με σκοπό να ψάξουν για μικροσκοπικές αλλαγές φωτεινότητας στα αστέρια.

Η ανάλυση στους υπολογιστές των μακροχρόνιων παρατηρήσεων από το HAT αποκάλυψε ότι ένα άστρο, από ένα ζεύγος σαν τον ήλιο μας, κάπου 450 έτη φωτός εξασθενίζει κατά, περίπου, 1,5% κάθε 4,5 ημέρες. Οι επόμενες παρατηρήσεις αυτό το καλοκαίρι με τη βοήθεια μεγάλων τηλεσκοπίων στη Χαβάη επιβεβαίωσαν ότι η εξασθένιση οφείλεται σε έναν τεράστιο πλανήτη όσο ο Δίας που περνά ή που "διέρχεται" μπροστά από το πρόσωπο του άστρου κατά τη διάρκεια της τροχιάς του.

Επιδημία παχυσαρκίας

Αλλά το μέγεθος της εξασθένισης έχει νόημα μόνο εάν ο πλανήτης, που λέγεται τώρα HAT-P-1, είναι στην πράξη 38% ευρύτερος από τον Δία, δηλαδή πολύ διογκωμένος για πλανήτης αυτής της μάζας. Αυτό συμβαίνει γιατί είναι εν μέρει πολύ θερμός λόγω της εγγύτητάς του στο γονικό αστέρι του. Ακόμα κι έτσι, είναι 24% μεγαλύτερο από όσι η θεωρία προβλέπει.

Ένας παρόμοιος πλανήτης, ο HD 209458b, ανακαλύφθηκε το 1999. Είναι 20% μεγαλύτερος από όσο προβλέπει η θεωρία. Επειδή μόνο 11 είναι διερχόμενοι πλανήτες από όλους όσους είναι γνωστοί, το γεγονός ότι δύο είναι 'φουσκωμένοι' δείχνει ότι η ιδιότητα αυτή είναι κοινή.

"Η διαδικασία αυτή που κάνει τους πλανήτες σαν αυτόν, δεν είναι ιδιαίτερα σπάνια", σχολιάζει ο Tim Brown, ένας εμπειρογνώμονας στους εξωηλιακούς πλανήτες στο Εθνικό Κέντρο για την Ατμοσφαιρική Έρευνα στο Boulder του Κολοράντο. "Αλλά δεν σκέφτομαι κάποιον λόγο γιατί ο HD 209458b ή ο HAT-P-1 είναι τόσο μεγάλος."

Οι πλανήτες μπορεί να έχουν μια κάποια εσωτερική πηγή θερμότητας που τους φουσκώνει. Μια άλλη πιθανότητα είναι η παλιρροιακή θέρμανση. Η βαρύτητα του γονικού άστρου κάθε πλανήτη μπορεί να τον διαστρεβλώσει και να τον τεντώσει, απελευθερώνοντας έτσι ενέργεια ως εσωτερική θερμότητα.

Περίεργη και απίθανη κλίση του άξονα

Εντούτοις, οι αστρονόμοι δεν μπορούν να επιβεβαιώσουν αυτή την θεωρία δίχως να έχουν και οι δύο πλανήτες μια περίεργη και απίθανη κλίση του άξονα περιστροφής ή τροχιές ιδιαίτερα επιμηκυμένες. Γιατί ξέρουν ότι η τροχιά του HD 209458b, τουλάχιστον, δεν είναι και πολύ επιμηκυμένη.

Ο Sasselov αναφέρει και μια άλλη πιθανότητα - ότι κάποιος ανεπαρκώς κατανοητός μηχανισμός έχει χωρίσει το υδρογόνο και το ήλιο σε κάθε πλανήτη. "Όντας βαρύτερο, το ήλιο θα πήγαινε έπειτα στο κέντρο του πλανήτη", λέει ο Sasselov. "Αυτή η συστολή θα μπορούσε να απελευθερώσει ενέργεια βαρύτητας ως πηγή θερμότητας". Αλλά σε αυτή την περίπτωση, οι αστρονόμοι θα έπρεπε να εξηγήσουν γιατί αυτό δεν συμβαίνει και σε όλους τους γιγαντιαίους πλανήτες.

Ο Brown καταλήγει στο συμπέρασμα ότι ο πλανήτης HAT-P-1 θα δώσει άφθονη τροφή στους αστρονόμων για να το μελετήσουν. "Το αποτέλεσμα είναι μια συναρπαστική και δύσκολη πρόκληση για τους θεωρητικούς, που πρέπει να εξηγήσουν πώς μπορούν να σχηματιστούν οι πλανήτες όπως αυτός, αλλά και στους παρατηρητές, η εργασία των οποίων είναι να καταργήσουν τέτοιες θεωρίες όταν είναι έξυπνες μεν αλλά λανθασμένες δε", συμπληρώνει.