Pärast seda, kui astronoomid kinnitasid esimese eksoplaneedi 1995. aastal, on nad avastanud peaaegu 3900 kauge maailma, tuhanded alles ootavad analüüsi. Neid planeete on igasuguse kuju ja suurusega: on neid, kes on paisunud suuremaks kui Jupiter ja planeedid on nii kuumad, et neil on aurustunud metallist taevas vihmas laavat. Mõni neist on vedela veega varustamiseks sobiva suuruse ja temperatuuriga ning võib-olla eluiga ja üks võib olla enamasti teemandist.
Nüüd, Jeremy Rehmi väljaandes Science News, võime lisada loendisse veel ühe kosmose veidruse - planeedi, mille tekitas kahe planeedi massiline kokkupõrge, luues taevakeha, mis on põhimõtteliselt suur metallist kuul koos kivise koorikuga.
Planeet on üks neljast eksoplaneedist, mis avastati 2014. aastal ja tiirles tähe nimega Kepler 107 umbes 1670 valgusaasta kaugusel. Kui teadlased otsustasid arvutada planeetide suuruse ja massi, avastasid nad midagi ebatavalist. Ehkki kaks sisemist planeeti, Kepler 107b ja Kepler 107c, on enam-vähem ühesuurused - umbes 1, 5 korda suuremad kui Maa -, on nende massid üsna erinevad: Kepler 107c on kolm korda tihedam kui tema sõsarplaneedil ja 10 korda nii tihe kui Maa .
Pealegi ei sobi Kepleri kaksikud planeedi moodustumise tavapärasele mustrile. Tavaliselt on päikesesüsteemi algusaastatel gaasi ja tolmu kogumisketas, mis keerleb tähe ümber ja planeedid sellest materjalist kondenseeruvad. Nende tähtedele lähemal tiirlevad tihedamad, kaljurikkamad planeedid, kuna need on valmistatud raskematest elementidest, samal ajal kui orbiidid asuvad kaugemal. Sellepärast, et need kerged planeedid on tavaliselt valmistatud sellistest elementidest nagu vesinik ja heelium, mille päikesetuul eemaldaks, kui nad oleksid tähele lähemal. Kuid Kepler 107c rikub seda reeglit ja tiirleb kaugemal kui tema kergem sõsarplaneet Kepler 107b.
"See asub tähest kaugemal [kui Kepler 107b], kuid on massiivsem, " vahendab Rehmi NASA Goddardi kosmoselennukeskuse astrofüüsik Eric Lopez. "See on omamoodi imelik."
Mis tegi Kepler 107c selliseks metallpeaks ja miks see tundub korrast ära? Selle küsimuse proovimiseks kogus rahvusvaheline teadlaste meeskond Kanaari saartel asuva riikliku Galileo teleskoobi abil üle 100 Kepleri 107 ümbruse planeedi spektroskoopilise mõõtmise ja lisas seejärel andmed arvutisimulatsioonidesse, teatasid Helen Briggs ja Paul Rincon BBC-s.
Nad jõudsid mitme võimaluseni, mis selgitavad, miks Kepler 107c on nii tihe, kuid asub tähest kaugemal, mida uuritakse ajakirjas Nature Astronomy ajakirjas. Alustuseks võib juhtuda, et see moodustas päikesele lähemal ja siis triivis minema. Samuti on võimalik, et väiksemate objektide pommitamine tabas Kepler 107c suuremat, varasemat versiooni ja riisus suurema osa selle kivisest väliskestast, jättes planeedi tiheda metallisüdamiku taha. Kuid kõige veenvam stsenaarium on kahe maailma kokkupõrge.
Kui kaks kivist planeeti - mõlemal umbes 10-kordne Maa mass ja mõlemal rauasüdamik, mis moodustas umbes 30 protsenti selle massist - kukkus üksteisele suurel kiirusel alla, võib see suurema osa kivisest materjalist rebeneda või aurustuda ja toota eraldiseisev planeet koos ülemäärase raudsüdamikuga. Ehkki muud stsenaariumid on võimalikud, selgitab andmeid kõige paremini kokkupõrke teooria.
Kui arvatakse, et planeetide ja protoplaneetide vahel toimuvad megamõjud üsna sageli kogu universumis, siis astronoomid pole kunagi sündmuse tunnistajaks olnud ega leidnud tõendeid nähtuse kohta väljaspool meie päikesesüsteemi. Kui Kepler 107c oleks loodud kokkupõrke tagajärjel, võib see aidata meil paremini mõista planeetide moodustumist.
"Arvatakse, et hiiglaslikel mõjudel on meie praeguse päikesesüsteemi kujundamisel põhiroll. Kuu on tõenäoliselt sellise löögi tagajärg, võib olla ka Merkuuri suur tihedus ja Pluto suur satelliit Charon jäädvustati tõenäoliselt pärast hiiglaslikku lööki, "Ütles Bristoli ülikooli kaasautor Zoe Leinhardt pressiteates." Kuid seni ei olnud me leidnud tõendeid hiiglaslike mõjude kohta, mis ilmnevad planeedisüsteemides väljaspool meie oma. Kui meie hüpotees on õige, ühendaks see üldmudel, mis meil on meie päikesesüsteemi moodustamiseks planeedisüsteemiga, mis on meie omast väga erinev. "
Kuigi hüpotees on põnev, on seda keeruline tõestada. Arizona osariigi ülikooli eksogeoloog Cayman Unterborn ütleb Rehmile Science News'is, et see on intrigeeriv idee, kuid tegelikult pole võimalik ekstraheerida andmeid Kepler 107c vahevöö ja tuuma kohta lihtsalt selle tihedusest. Mängus võiks olla ka muid asju, millest me veel aru ei saa.
"Kuna meil on planeedi tihedus, võite öelda, kas see on kivine-vesine või vesine-ish või gaasiline-ish, " ütleb ta. "Kuid tegelikult on see, kuidas vahevöö ja tuuma vahel suureks saada, " on küll raske, "loodab ta siiski, et paber" õhutab mõnda imelikku planeetide päritolu arutelu. "
Ja on tõenäoline, et astronoomid hakkavad peagi imelike eksoplaneetide kohta andmeid koguma. Alles eelmisel kuul avaldasid teadlased NASA järgmise põlvkonna planeedi jahi satelliidi TESS, mis käivitati eelmisel suvel, esimese tilguti andmeid ning andmekogum sisaldas 200 potentsiaalset uut maailma, sealhulgas mõned, mis juba tunduvad nii kummalised kui Kepler 107c.
