gov-civil-vilareal.ptKan en planet være større end dens stjerne?
>Jeg får spørgsmål.
Efter at have lagt en artikel her på bloggen om en ekstremt lav massefylde 'superpuff' planet, fik jeg et interessant spørgsmål på Twitter :
livets bog sund fornuft medier
['Har vi nogensinde fundet en exoplanet, der var større end dens værtsstjerne? Er det muligt?']
Min første reaktion var: 'Ja! Lidt. ' Og så tænkte jeg lidt mere over det, og indså, at svaret faktisk er, 'Ja! Men hvis du mener en stjerne som Solen, er det usandsynligt. '
At forklare det ville være lidt meget for Twitter, men som det sker, har jeg en blog! Så her er mere om dette.
Den første reaktion af lidt skyldtes at tænke sig om en hvid dværg . Dette er en rest af en stjerne, der engang var som Solen, men døde, fældede sine yderste lag og kun efterlod kernen. Den kerne - den hvide dværg - er kun på størrelse med jorden. Hvis stjernen havde nogen planeter større end Jorden, der kredsede om den, før den døde, det er muligt, at nogle vil overleve , og du får en planet større end dens stjerne. Faktisk har vi set et system som dette, så ja, det kan ske, og vi er færdige. Let peasy.
Kunstværker, der viser den hvide dværg WD 1856 og dens massive planet, langt større end selve stjernen. Kredit: NASA/JPL-Caltech/NASAs Goddard Space Flight Center
Bortset fra at en hvid dværg ikke er en stjerne som Solen , ikke mere. Så det tæller måske ikke. Det bringer mig til min anden reaktion, hvor en planet er større end dens stjerne for en stjerne som Solen.
Hvad er forskellen? En hvid dværg er død, skaber ikke energi mere, bare sidder der og bliver køligere. Solen smelter stadig brint til helium i sin kerne på en pæn, stabil måde , som det har gjort i over fire milliarder år, og som det vil gøre i cirka 6 eller 7 milliarder mere. Stjerner som denne kaldes stjerner i hovedsekvensen af historiske årsager (du kan finde ud af mere om det i min Crash Course Astronomy -episode om stjerner ).
Solen er ti gange Jupiters diameter, og det viser sig, at du ikke kan få planeter meget større end Jupiter. Hvis du tilføjer masse til dem, bliver de mindre, ikke større. Så klart kan du ikke få en planet større end Solen.
Hvad med mindre stjerner? De mindste stjerner er mørke røde dværge, knap så massive til at opretholde fusion i deres kerne, og den mindste, de kan få, er godt nok ret lille.
EBLM J0555-57Ab sammenlignet med Jupiter, Saturn og den meget lille røde dværgstjerne TRAPPIST-1. Kredit: Cambridge University
Et par stjerner blev for nylig opdaget, som er de mindste, man kender. Den ene hedder EBLM J0555-57Ab, og den anden er 2MASS J05233822-1403022. Hvis konklusionerne baseret på observationerne er korrekte, er begge bare knapt massive nok til at fusionere brint til helium i deres kerner - det tager cirka 0,077 gange solens masse at gøre det, eller cirka 75 gange Jupiters masse. Begge disse stjerner er lige over denne grænse, så vidt vi kan fortælle.
Så de er sande stjerner, men de er lille . Begge er mindre end Jupiter, og EBLM J0555-57Ab er kun på størrelse med Saturn!
Derfor ser vi med det samme, at stjerner kan have planeter større end de er.
Størrelsen på TRAPPIST-1 og dens planeter sammenlignet med Jupiter og dens måner, og Solen og vores planeter. Kredit: ESO / O. Furtak
Teoretisk . I praksis er det bestemt i bedste fald meget sjældent. Vi har observeret nok eksoplaneter - verdener, der kredser om andre stjerner - til at se masser af tendenser i størrelse, masse og så videre. En ting, der skiller sig ud i dataene, er, at røde dværge har en tendens til ikke at have gasgiganter i kredsløb om dem. Nogle gør, men de har normalt mindre planeter, dem der mere ligner Jorden (det vi kalder jordiske planeter ). Nogle har mange lignende, f.eks. TRAPPIST-1, der har syv planeter i jordstørrelse, der kredser om den.
behov for speed hot pursuit 3
Gasgiganter omkring røde dværge er sjældne; måske en ud af hundrede små stjerner har kæmpe planeter (Bemærk: For at være helt ærlig blev undersøgelsen foretaget med kandidat eksoplaneter, dem der endnu ikke er blevet bekræftet ... men ser på listen over kendte gigantiske eksoplaneter omkring lavmassestjerner , tallene er faktisk meget lave, statistisk set).
Og det kan blive værre. De mindste stjerner er også de svageste, hvilket betyder, at de er ekstremt svære at opdage. Det gør det også svært at vide, om de har planeter, der kredser om dem. Vi ved ikke, om de overhovedet er gode til at lave planeter, endsige giganter kontra terrestriske. Hvis den tendens, der hidtil er set, fortsætter, er det endnu mindre sandsynligt for disse ekstremt dæmpede løg for at have gasgigantplaneter, end det er for de noget større (virkelig, mindre små) røde dværge.
Så det er muligt, at et sådant system, hvor planeten er større end stjernen, eksisterer, men de er statistisk set meget sjældne.
På den anden side er røde dværge langt den mest almindelige slags stjerne i galaksen, der udgør omtrent 70% af alle stjerner. Så selvom virkelig små røde dværge er sjældne, er der stadig mange milliarder af dem i galaksen. Hvis brøkdelen af dem, der har en gasgigant, der kredser om dem, er lille, kan det stadig betyde, at der findes mange sådanne systemer i alt.
Så der går du. Et sjældent faktisk svar inden for astronomi: Ja, en planet kan være større end dens stjerne!
Det er et mærkeligt univers. Det gør det dog mere interessant.
[Tak til min ven Dr. Jessie Christensen for hendes hjælp til exoplanet -databasen .]
