gov-civil-vilareal.ptKan en planet være større enn stjernen?
>Jeg får spørsmål.
Etter å ha lagt ut en artikkel her på bloggen om en ekstremt lav tetthet 'superpuff' planet, fikk jeg et interessant spørsmål på Twitter :
spider man langt hjemmefra sunn fornuft media
['Har vi noen gang funnet en eksoplanet som var større enn vertsstjernen? Er det mulig?']
Min første reaksjon var, 'Ja! På en måte.' Og så tenkte jeg litt mer på det, og skjønte at svaret faktisk er: 'Ja! Men hvis du mener en stjerne som Solen, er det lite sannsynlig. '
Å forklare det ville være litt mye for Twitter, men som det skjer har jeg en blogg! Så her er mer om dette.
Den første reaksjonen av på en måte skyldtes å tenke på en hvit dverg . Dette er en rest av en stjerne som en gang var som Solen, men døde, feller de ytre lagene og etterlater bare kjernen. Den kjernen - den hvite dvergen - er bare omtrent på størrelse med jorden. Hvis stjernen hadde noen planeter større enn jorden som kretset rundt den før den døde, det er mulig at noen vil overleve , og du får en planet større enn stjernen. Faktisk har vi sett et system som dette, så ja, det kan skje, og vi er ferdige. Lett peasy.
Kunstverk som viser den hvite dvergen WD 1856 og dens massive planet, langt større enn selve stjernen. Kreditt: NASA/JPL-Caltech/NASAs Goddard Space Flight Center
Bortsett fra at en hvit dverg ikke er en stjerne som solen , ikke nå lenger. Så det teller kanskje ikke. Det bringer meg til min andre reaksjon, der en planet er større enn stjernen for en stjerne som Solen.
Hva er forskjellen? En hvit dverg er død, skaper ikke energi lenger, bare sitter der og blir kjøligere. Solen smelter fortsatt hydrogen til helium i kjernen på en fin, stabil måte , slik den har gjort i over fire milliarder år og som den vil gjøre i omtrent 6 eller 7 milliarder mer. Stjerner som dette kalles stjerner i hovedsekvensen , av historiske årsaker (du kan finne ut mer om det i min Crash Course Astronomy -episode om stjerner ).
Solen er ti ganger diameteren til Jupiter, og det viser seg at du ikke kan få planeter mye større enn Jupiter. Hvis du legger masse til dem, blir de mindre, ikke større. Så tydelig at du ikke kan få en planet større enn Solen.
Hva med mindre stjerner? De minste stjernene er svake røde dverger, knapt massive nok til å opprettholde fusjon i kjernen, og den minste de kan få er vel ganske pen.
EBLM J0555-57Ab sammenlignet med Jupiter, Saturn, og den veldig lille røde dvergstjernen TRAPPIST-1. Kreditt: Cambridge University
Et par stjerner ble nylig oppdaget som er de minste som er kjent. Den ene kalles EBLM J0555-57Ab, og den andre er 2MASS J05233822-1403022. Hvis konklusjonene basert på observasjonene er riktige, er begge bare knapt massive nok til å smelte hydrogen inn i helium i kjernene - det tar omtrent 0,077 ganger solens masse for å gjøre det, eller omtrent 75 ganger massen til Jupiter. Begge disse stjernene er like over denne grensen, så langt vi kan fortelle.
Så de er sanne stjerner, men de er liten . Begge er mindre enn Jupiter, og EBLM J0555-57Ab er bare omtrent på størrelse med Saturn!
Derfor ser vi med en gang at stjerner kan ha planeter større enn de er.
Størrelsen på TRAPPIST-1 og dens planeter sammenlignet med Jupiter og månene, og Solen og planetene våre. Kreditt: ESO / O. Furtak
Teoretisk . I praksis er det i beste fall veldig sjeldent. Vi har observert nok eksoplaneter - verdener som går i bane rundt andre stjerner - til å se mange trender i størrelse, masse og så videre. En ting som skiller seg ut i dataene er at røde dverger har en tendens til ikke å ha gassgiganter i bane rundt dem. Noen gjør det, men de har vanligvis mindre planeter, de mer som Jorden (det vi kaller terrestriske planeter ). Noen har mange slike, for eksempel TRAPPIST-1, som har syv planeter i størrelse som kretser rundt den.
Gassgiganter rundt røde dverger er sjeldne; kanskje en av hundre små stjerner har gigantiske planeter (Merk: For å være rettferdig ble undersøkelsen gjort med kandidat eksoplaneter, de som ennå ikke er bekreftet ... men ser på listen over kjente gigantiske eksoplaneter rundt lavmassestjerner , tallene er faktisk veldig lave, statistisk sett).
Og det kan bli verre. De minste stjernene er også de svakeste, noe som betyr at de er ekstremt vanskelige å oppdage. Det gjør det også vanskelig å vite om de har planeter i bane rundt dem. Vi vet ikke om de er flinke til å lage planeter i det hele tatt, enn si giganter kontra terrestriske. Hvis trenden så langt fortsetter, er det enda mindre sannsynlig for disse ekstremt dim pærer for å ha gassgigantplaneter enn det er for de noe større (egentlig, mindre små) røde dvergene.
Så det er mulig at et slikt system der planeten er større enn stjernen eksisterer, men de er statistisk sett veldig sjeldne.
På den annen side er røde dverger den vanligste typen stjerner i galaksen, og utgjør omtrent 70% av alle stjernene. Så selv om virkelig små røde dverger er sjeldne, er det fortsatt mange milliarder av dem i galaksen. Hvis brøkdelen av dem som har en gassgigant i bane rundt dem er liten, kan det fortsatt bety at mange slike systemer eksisterer totalt.
Så der går du. Et sjeldent faktisk svar innen astronomi: Ja, en planet kan være større enn stjernen!
Det er et merkelig univers. Det gjør det imidlertid mer interessant.
sunn fornuft media hevner uendelig krig
[Takk til min venn Dr. Jessie Christensen for hennes hjelp med eksoplanetdatabasen .]
