• Exomoons

En disk af materiale omkring en fremmed planet kan danne måner, mens vi ser på

• 2024

Hidtil har astronomer fundet næsten 4.500 eksoplaneter i kredsløb om andre stjerner. Men på trods af det store antal har der ikke været nogen solid påvisning af en exomoon, en måne, der kredser om nogen af ​​disse planeter ^* .

Imidlertid, der er spændende beviser for, at en planet, der kredser om en stjerne i nærheden, kan have råvarer til at bygge en måne , og der kan dannes en eller flere måner der lige nu. Nye (og ekstremt seje) observationer bekræfter tidligere, at planeten er omgivet af en støvskive med masse nok til at gøre flere måner på størrelse med vores egen måne.

Stjernen kaldes PDS 70. Den er omkring 365 lysår væk og meget ung, cirka 5 millioner år gammel (til sammenligning er solen 4,6 milliarder, tusind gange ældre). Den er så ung, at den stadig er omgivet af en cirkulær disk af gas og støv, der tydeligt ses i billeder i høj opløsning. Det er faktisk mere en ring, en disk med et stort hulrum i midten. Den indre kant af ringen er omkring 6,8 milliarder kilometer fra stjernen og strækker sig ud til omkring 15 milliarder (vi ser den i en vinkel, så den ligner en ellipse).

Stjernen PDS 70 har en støvring omkring sig og to kendte planeter. Den indre planet er for svag til at blive set her, men lyspunktet ved positionen 2:00 fra stjernen er PDS 70c, der er vært for en disk af materiale omkring det, der kan danne måner. Kredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Benisty et al.

Mellem stjernen og ringen er to kendte planeter, kaldet PDS 70b og c. Det vides ikke, hvor store de er, men det er meget sandsynligt, at begge er et sted mellem 1 og 10 gange massen af ​​Jupiter. Den ydre, PDS 70c, er meget tæt på ringens inderkant, og det er sandsynligt, at planets tyngdekraft afkorter ringens inderkant og trækker gas og støv, der kommer tættere på stjernen. Begge planeter har tilsammen gravitationsmæssigt fejet et stort område omkring stjernen ud til ringen.

I 2019 rapporterede et team af astronomer, der brugte ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), at de fandt et overskud af lys med lang bølgelængde, der kom fra PDS 70c. Ved denne bølgelængde (855 mikron eller 0,855 mm, hvis du tager notater) skulle planeten være meget svag, så dette må komme fra noget andet. De konkluderede, at det kan være en cirkelplanet disk , en skive af støv rundt om selve planeten, som kan lyse ved denne bølgelængde.

gode krystaller til vandmanden

Et nærbillede af planeten PDS 70c (til højre) viser, at den er rent adskilt fra den indre kant af den ydre disk (venstre), og den overskydende lysstyrke skyldes en omkredsplanetisk støvskive (den forlængede fuzz omkring planeten i dette billede er baggrundslys og ikke fra disken, som er for lille til at se her). Kredit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Benisty et al.

Nye observationer fastslår det dog . De har en højere opløsning og kan rent adskille planeten fra den ydre ring på indersiden, hvilket ret overbevisende viser, at det overskydende lys kommer fra området omkring planeten. Den planeteriske disk er ikke løst (det vil sige, at den ser en prik ud for teleskopet), hvilket betyder, at den skal være mindre end omkring 360 millioner kilometer i diameter, en brøkdel større end Jordens bane omkring Solen. I betragtning af hvor lyst det er, vurderer de, at det sandsynligvis ikke er mindre end cirka 180 millioner km på tværs.

Støvet i disken er koldt, omkring -245 ° C (-410 ° F) -husk dig, denne planet er omtrent lige så langt fra sin stjerne som Neptun er fra Solen. Mægtig kølig i de dele. I betragtning af dens temperatur og sandsynligvis støvkornstørrelse anslår astronomerne diskmassen til at være omkring 0,007 - 0,031 gange Jordens masse. Det er omtrent ½ til 2,5 gange massen af ​​vores måne, så muligvis nok til at lave en satellit i anstændig størrelse. Jeg vil bemærke, at dette er massen nu ; det er muligt, at der allerede er dannet en måne eller måner derinde, så dette er massen, der er tilbage fra en igangværende månedannelsesproces.

Det er så sejt! Vi er måske vidne til dannelsen af ​​et Jupiter-lignende månesystem med PDS 70c. Fantastiske.

Den anden planet, PDS 70b, har også for meget emission på 855 mikron, så den kan også have en plan om jorden. Det er tættere på stjernen, så disken skal være mindre (stjernens tyngdekraft afkorter dens størrelse; hvis den bliver for stor, vil støvet blive trukket væk fra planeten). Danner det også måner? Måske.

Kunstværker, der viser den omkredsplanetære støvring omkring PDS 70c, og en mulig måne dannes der. Kredit: NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

Tidligere sagde jeg, at planeterne har fejet et stort område af systemet rent for støv. ALMA -observationer viser imidlertid også, at der er en indre ring af støv, der ikke strækker sig mere end cirka 2,5 milliarder km fra stjernen. Denne ring er svag og derfor ikke frygtelig massiv; forfatterne anslår, at den ikke har en masse mere end omkring 1/3 af jordens, og muligvis mindre. Det gør måske en mindre planet, der kredser tættere ind, men i betragtning af hvor tyndt spredt støvet er, virker det usandsynligt. På den anden side, hvis der er planeter, der er tæt på stjernen, ville de være næsten umulige at se.

the call of the wild movie rating

Oven på alt det ser de, at den ydre ring har et lyst område i sig, hvor støv kan hobe sig op. Det kan indikere endnu en planet, der kredser nær ringen, for svag til at opdage på billederne. Den skarpe yderkant af ringen indebærer også noget derude, der skærer den af. Det er ikke afgørende, men klart, at dette system pakker en masse overraskelser. Jeg forventer, at astronomer vil observere det meget i de kommende år.

Jeg spekulerer på, om det var sådan vores eget solsystem så ud for 4,55 milliarder år siden, da planeterne lige var begyndt at samle sig? Jeg nyder de videnskabelige aspekter af PDS 70, hvad vi kan lære om stjernernes og planetdannelse ud fra det. Men det er svært ikke at tage det personligt og spekulere på, om det er som at se vores egne babybilleder, hvis der var taget nogle æger siden.

^*Der er overbevisende beviser for, at Kepler-1625b-verdenen i Jupiter-størrelse kan have en måne i Neptun-størrelse, men det er endnu ikke blevet bekræftet.