W tym konkretnym przykładzie mamy do czynienia z planetą, która jest albo superziemią, albo podneptunem, która krąży wokół swojej gwiazdy po dość odległej orbicie (jedno jej okrążenie wokół gwiazdy zajmuje 146 ziemskich dni) oraz nieco bardziej oddaloną od gwiazdy planetą gazową o masie niemal stukrotnie większej od masy Jowisza.
Wyjątkowość tego odkrycia polega przede wszystkim na tym, że egzoplanet mniejszych i lżejszych od Neptuna i Urana wciąż odkrywamy stosunkowo mało. Każda taka planeta jednak pozwala nam lepiej opisywać proces powstawania i ewolucji planet, a tym samym pozwala nam się lepiej przygotowywać do poszukiwania planet podobnych do Ziemi w odległym wszechświecie.
Czytaj także: Skąd w kosmosie biorą się superziemie? Astronomowie zauważyli pewną lukę w spisie planet
W najnowszym artykule naukowym opublikowanym w periodyku Astronomy & Astrophysics badacze z Instytutu Astrofizyki w Paryżu (IAP) opisali odkryty przez siebie układ planet krążących wokół gwiazdy HD88986. Warto tutaj zwrócić uwagę na fakt, że gwiazda jest nieco większa i jaśniejsza od Słońca, aczkolwiek charakteryzuje się podobną do niego temperaturą.
Układ planetarny obejmuje zimną planetę mniejszą od Neptuna, tak zwany podneptun HD88986 b. To wyjątkowa planeta, bowiem jest to podneptun o najdłuższym znanym okresie orbitalnym, którego masę udało się zmierzyć.
Większość planet, którym dotąd udało się zmierzyć rozmiary i masę, ma niezwykle krótkie okresy orbitalne. Wszystkie te planety okrążają swoje gwiazdy macierzyste w czasie krótszym niż 40 dni. W tym kontekście jednak Układ Słoneczny należy do innej kategorii. Nawet najbliższa planeta od Słońca — Merkury — na wykonanie pełnego okrążenia potrzebuje 88 dni. Można powiedzieć, że dość dokładnie poznajemy historię i właściwości układów planetarnych zupełnie innych niż nasz własny. W efekcie wiedza o tych układach na niewiele się zdaje w kontekście odkrywania historii ewolucji Układu Słonecznego. HD88986 b jest zatem planetą przełomową. Przy okresie orbitalnym rzędu 146 dni jest najodleglejszą od swojej gwiazdy planetą, której masę i rozmiary znamy.
HD88986b wykryto za pomocą spektrografu SOPHIE zainstalowanego na teleskopie w Obserwatorium Haute-Provence we Francji. Ów spektrograf wykorzystywany jest do badania planet metodą prędkości radialnych, czyli mierzy delikatne ruchy gwiazdy macierzystej w kierunku do/od Ziemi spowodowane przez przyciąganie grawitacyjne gwiazdy przez krążącą wokół niej planetę.
Czytaj także: A to odkrycie! Naukowcy odkryli fascynujący układ planetarny z sześciu planet poruszających się w całkowitej harmonii
To właśnie takie obserwacje pozwoliły ustalić, że podneptun krążący wokół HD88986 b ma masę około 17 razy większą od masy Ziemi.
Dodatkowe obserwacje przeprowadzone przez teleskopy kosmiczne TESS oraz CHEOPS pozwoliły ustalić, że planeta ta przechodzi na tle tarczy swojej gwiazdy macierzystej podczas każdego okrążenia, powodując zjawisko tranzytu. Podczas każdego takiego przejścia planeta przesłania część tarczy swojej gwiazdy, powodując spadek jasności. Dzięki temu udało się ustalić, że sama planeta jest dwukrotnie większa od Ziemi.
Analiza całego układu pozwoliła ustalić, że atmosfera planety jest względnie chłodna, bowiem ma około 190 stopni Celsjusza. Oczywiście, dla życia takiego, jakie znamy z Ziemi, jest to zabójcza temperatura, ale warto tutaj pamiętać, że większość znanych egzoplanet ma temperaturę powyżej 1000 stopni Celsjusza.
Naukowcy wskazują, że obserwowana obecnie planeta najprawdopodobniej nie zmieniła swojego składu chemicznego od momentu powstania, dzięki czemu można z przybliżeniem ustalić proces jej powstawania i ewolucji w czasie.
Możemy sobie wyobrazić, że planeta, z którą mamy tutaj do czynienia to coś w rodzaju nieco zmniejszonego Neptuna, który znajduje się na orbicie między orbitami Merkurego i Wenus. Jak na razie wszystko wskazuje, że jest to jeden z najdokładniej zbadanych małych, zimnych podneptunów w historii.
Drogą uzupełnienia należy dodać, że w tym samym układzie planetarnym znajduje się jeszcze jedna planeta. Jest to gazowy olbrzym o masie 100 razy większej od Jowisza, który na każde okrążenie gwiazdy macierzystej potrzebuje kilkudziesięciu lat. Jak to już z takimi długookresowymi planetami bywa, więcej informacji o niej naukowcy będą w stanie uzyskać na przestrzeni kolejnych lat i dekad, kiedy to planeta będzie powoli okrążała swoją gwiazdę. Tylko fakt, że dane o tej gwieździe zbierane są już od 25 lat, sprawia, że i tak wiemy o jej planetach tak dużo. Gdyby gwiazda została odkryta dopiero teraz, ten monstrualny Jowisz pozostałby najprawdopodobniej jeszcze długo niezauważony.