Вивчення позасонячних планет виявило деякі фантастичні та захоплюючі речі. Наприклад, з тисяч виявлених до цих пір планет багато з них були набагато більшими, ніж їх сонячні аналоги. Наприклад, більшість газових гігантів, яких спостерігали навколо навколо зірок (т.зв. «гарячі Юпітери»), за масою були схожими на Юпітер або Сатурн, але також були значно більшими за розмірами.
З тих пір, як астрономи вперше поставили обмеження щодо розміру надсонячного газового гіганта сім років тому, таємниця того, чому ці планети настільки масивні, збереглася. Завдяки нещодавньому виявленню планет-близнюків у системах K2-132 та K2-97 - зроблених командою Інституту астрономії університету Гаваїв, використовуючи дані Кеплер місія - вчені вважають, що ми наближаємось до відповіді.
Дослідження, в якому детально розкриваються відкриття, - «Бачення подвійних с К2: Тестування на повторну інфляцію двома надзвичайно схожими планетами навколо Червоних гігантських гілок гілки »- нещодавно з'явився в Астрофізичний журнал. Команду очолив Семюел К. Грюнблатт, аспірант Гавайського університету, до складу якого входили члени Інституту астрономії Сіднея (SIfA), Caltech, Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики (CfA), NASA Goddard Space Flight Center , Інститут SETI та кілька університетів та науково-дослідних інститутів.
Через "гарячу" природу цих планет, як вважається, їх незвичайні розміри пов'язані з теплом, що протікає в їх атмосферу і виходить з неї. Для пояснення цього процесу було розроблено декілька теорій, але жодних засобів їх перевірки не було. Як пояснив Грюнблат, "оскільки у нас немає мільйонів років, щоб побачити, як розвивається конкретна планетарна система, теорії інфляції планети важко було довести або спростувати".
Для вирішення цього питання Грюнблат та його колеги провели пошук даних, зібраних NASA Кеплер місія (конкретно з її К2 місія) шукати “гарячих юпітерів” на орбітах червоних зірок-гігантів. Це зірки, які вийшли з основної послідовності свого життя і увійшли у фазу Червоної гігантської гілки (RGB), яка характеризується масовим розширенням і зниженням температури поверхні.
Як результат, червоні гіганти можуть наздогнати планети, що близько до них, а планети, які були колись віддалені, почнуть орбіти близько. Відповідно до теорії, викладеної Еріком Лопесом - членом дирекції з науки та розвідки НАСА Годдарда - гарячий Юпітер, що орбіта червоних гігантів повинна роздуватися, якщо прямий вихід енергії з їх зорі-господаря є домінуючим процесом надуття планет.
До цих пір їх пошуки виявили дві планети - K2-132b і K2-97 b -, які були майже однаковими за своїми орбітальними періодами (9 днів), радіусами та масами. На основі своїх спостережень команда змогла точно обчислити радіуси обох планет і визначити, що вони на 30% більше, ніж Юпітер. Подальші спостереження від W.M. Обсерваторія Кека в Маунакеа, Гаваї, також показала, що планети були лише наполовину масивнішими, ніж Юпітер.
Потім команда використовувала моделі для відстеження еволюції планет та їх зірок у часі, що дозволило їм обчислити, скільки тепла планети поглинають зірки. Коли ця тепло передавалася від їх зовнішніх шарів до глибоких інтер'єрів, планети збільшувалися в розмірах і зменшувались у щільності. Їх результати свідчать про те, що хоча планети, ймовірно, потребують підвищеного випромінювання, щоб надутись, кількість, яку вони отримали, була меншою, ніж очікувалося.
Хоча дослідження обмежене за обсягом, дослідження Грюнблатта та його команди узгоджуються з теорією про те, що величезні газові гіганти надуваються теплом своїх зірок-господарів. Це підтверджується іншими доказами того, що натяк на те, що зоряному випромінюванню є все, що потребує газовий гігант, щоб різко змінити його розміри та щільність. Це, безумовно, важливо, враховуючи, що наше власне Сонце колись вийде зі своєї основної послідовності, що матиме різкий вплив на нашу систему планет.
Таким чином, вивчення далеких червоних зірок-гігантів і те, що переживають їх планети, допоможе астрономам передбачити, що переживе наша Сонячна система, хоча і через кілька мільярдів років. Як пояснив Грюнблат в заяві для преси IfA:
«Вивчення того, як еволюція зоря впливає на планети, - це нова межа, як в інших сонячних системах, так і в нашій власній. З кращим уявленням про те, як планети реагують на ці зміни, ми можемо почати визначати, як еволюція Сонця вплине на атмосферу, океани та життя тут, на Землі ».
Можна сподіватися, що майбутні опитування, присвячені вивченню газових гігантів навколо червоних зірок-гігантів, допоможуть врегулювати дискусію між конкуруючими теоріями інфляції на планеті. За свої зусилля Грюнблат та його команда нещодавно були нагороджені космічним телескопом Спітцер NASA, який вони планують використовувати для проведення подальших спостережень за К2-132 та К2-97 та відповідними газовими гігантами.
Пошуки планет навколо червоних зірок-гігантів також очікуються посилення в найближчі роки, коли він розгорнуть транзитний супутник екзопланет НАСА (TESS) та космічний телескоп Джеймса Вебба (JWST). Ці місії будуть запущені відповідно у 2018 та 2019 роках, тоді як очікується, що місія К2 триватиме ще щонайменше рік.
