Dunia “Marshmallow” Ditemui: Planet Gebu Gergasi Mengorbit Bintang Kerdil Merah yang Sejuk

Kesan artis tentang planet gergasi gas ultra gebu yang mengorbit bintang kerdil merah. Eksoplanet gergasi gas [right] dengan ketumpatan marshmallow telah dikesan dalam orbit mengelilingi bintang kerdil merah yang sejuk [left] oleh instrumen halaju jejarian NEID yang dibiayai oleh NASA pada Teleskop WIYN 3.5 meter di Balai Cerap Negara Kitt Peak, Program NOIRLab NSF. Planet itu, dinamakan TOI-3757 b, adalah planet gergasi gas paling gebu pernah ditemui di sekitar bintang jenis ini. Kredit: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine/M. Zamani

Teleskop Balai Cerap Negara Puncak Kitt membantu menentukannya[{” attribute=””>Jupiter-like Planet is the lowest-density gas giant ever detected around a red dwarf.

A gas giant exoplanet with the density of a marshmallow has been detected in orbit around a cool red dwarf star. A suite of astronomical instruments was used to make the observations, including the NASA-funded NEID radial-velocity instrument on the WIYN 3.5-meter Telescope at Kitt Peak National Observatory, a Program of NSF’s NOIRLab. Named TOI-3757 b, the exoplanet is the fluffiest gas giant planet ever discovered around this type of star.

Using the WIYN 3.5-meter Telescope at Kitt Peak National Observatory in Arizona, astronomers have observed an unusual Jupiter-like planet in orbit around a cool red dwarf star. Located in the constellation of Auriga the Charioteer around 580 light-years from Earth, this planet, identified as TOI-3757 b, is the lowest-density planet ever detected around a red dwarf star and is estimated to have an average density akin to that of a marshmallow.

Red dwarf stars are the smallest and dimmest members of so-called main-sequence stars — stars that convert hydrogen into helium in their cores at a steady rate. Although they are “cool” compared to stars like our Sun, red dwarf stars can be extremely active and erupt with powerful flares. This can strip orbiting planets of their atmospheres, making this star system a seemingly inhospitable location to form such a gossamer planet.

“Planet gergasi di sekeliling bintang kerdil merah secara tradisinya dianggap sukar untuk dibentuk,” kata Shubham Kanodia, seorang penyelidik di Makmal Bumi dan Planet Institusi Carnegie dan pengarang pertama dalam kertas kerja yang diterbitkan dalam Journa Astronomil. “Setakat ini ini hanya dilihat dengan sampel kecil daripada tinjauan Doppler, yang biasanya menemui planet gergasi lebih jauh daripada bintang kerdil merah ini. Sehingga kini kami tidak mempunyai sampel planet yang cukup besar untuk mencari planet gas yang rapat dengan cara yang mantap.”

Masih terdapat misteri yang tidak dapat dijelaskan di sekeliling TOI-3757 b, yang paling besar ialah bagaimana planet gergasi gas boleh terbentuk di sekeliling bintang kerdil merah, dan terutamanya planet berketumpatan rendah. Pasukan Kanodia, bagaimanapun, berpendapat mereka mungkin mempunyai penyelesaian kepada misteri itu.

Teleskop WIYN 3.5 meter

Dari bawah Balai Cerap Negara Puncak Kitt (KPNO), Program NOIRLab NSF, Teleskop 3.5 meter Wisconsin-Indiana-Yale-NOIRLab (WIYN) nampaknya melihat Bima Sakti ketika ia tumpah dari kaki langit. Kilauan udara kemerahan, fenomena semula jadi, mewarnai ufuk juga. KPNO terletak di Gurun Arizona-Sonoran di Negara Tohono O’odham dan pandangan jelas sebahagian daripada satah galaksi Bima Sakti ini menunjukkan keadaan yang menggalakkan dalam persekitaran ini yang diperlukan untuk melihat objek angkasa yang samar. Keadaan ini, termasuk tahap pencemaran cahaya yang rendah, langit yang lebih gelap daripada magnitud 20, dan keadaan atmosfera yang kering, telah membenarkan penyelidik dalam Konsortium WIYN untuk meneruskan pemerhatian galaksi, nebula dan eksoplanet serta banyak sasaran astronomi lain menggunakan Teleskop WIYN 3.5 meter dan teleskop saudaranya Teleskop WIYN 0.9 meter. Kredit: KPNO/NOIRLab/NSF/AURA/R. Percikan api

Mereka mencadangkan bahawa ketumpatan tambahan rendah TOI-3757 b boleh disebabkan oleh dua faktor. Yang pertama berkaitan dengan teras berbatu di planet ini; gergasi gas dianggap bermula sebagai teras berbatu besar kira-kira sepuluh kali ganda jisim Bumi, di mana mereka dengan pantas menarik sejumlah besar gas jiran untuk membentuk gergasi gas yang kita lihat hari ini. Bintang TOI-3757b mempunyai kelimpahan unsur berat yang lebih rendah berbanding M-kerdil lain dengan gergasi gas, dan ini mungkin mengakibatkan teras berbatu terbentuk dengan lebih perlahan, melambatkan permulaan pertambahan gas dan oleh itu menjejaskan ketumpatan keseluruhan planet.

Faktor kedua mungkin orbit planet, yang secara tentatif dianggap sedikit elips. Ada kalanya ia semakin dekat dengan bintangnya berbanding pada masa lain, mengakibatkan pemanasan berlebihan yang besar yang boleh menyebabkan atmosfera planet menjadi kembung.

Satelit Tinjauan Eksoplanet Transit NASA (TESS) pada mulanya melihat planet itu. Pasukan Kanodia kemudian membuat pemerhatian susulan menggunakan instrumen berasaskan tanah, termasuk NEID dan NESSI (NN-EXPLORE Exoplanet Stellar Speckle Imager), kedua-duanya ditempatkan di Teleskop WIYN 3.5 meter; Pencari Planet Zon Boleh Dihuni (HPF) pada Teleskop Hobby-Eberly; dan Balai Cerap Buttes Merah (RBO) di Wyoming.

TESS meninjau lintasan planet TOI-3757 b ini di hadapan bintangnya, yang membolehkan ahli astronomi mengira diameter planet itu kira-kira 150,000 kilometer (100,000 batu) atau kira-kira lebih besar sedikit daripada Musytari. Planet ini menamatkan satu orbit lengkap mengelilingi bintang tuan rumahnya dalam masa 3.5 hari sahaja, 25 kali kurang daripada planet terdekat dalam Sistem Suria kita — Mercury — yang mengambil masa kira-kira 88 hari untuk berbuat demikian.

Ahli astronomi kemudiannya menggunakan NEID dan HPF untuk mengukur pergerakan jelas bintang di sepanjang garis penglihatan, juga dikenali sebagai halaju jejarinya. Pengukuran ini memberikan jisim planet, yang dikira kira-kira satu perempat daripada Musytari, atau kira-kira 85 kali jisim Bumi. Mengetahui saiz dan jisim membolehkan pasukan Kanodia mengira ketumpatan purata TOI-3757 b sebagai 0.27 gram setiap sentimeter padu (kira-kira 17 gram setiap kaki padu), yang akan menjadikannya kurang daripada separuh ketumpatan Zuhal (planet berketumpatan terendah dalam Sistem Suria), kira-kira satu perempat ketumpatan air (bermakna ia akan terapung jika diletakkan di dalam tab mandi gergasi yang dipenuhi air), atau sebenarnya, ketumpatan serupa dengan marshmallow.

“Potensi pemerhatian masa depan terhadap atmosfera planet ini menggunakan baharu NASA Teleskop Angkasa James Webb boleh membantu memberi penerangan tentang sifat bengkaknya, “kata Jessica Libby-Roberts, seorang penyelidik pasca doktoral di Pennsylvania State University dan pengarang kedua dalam kertas ini.

“Mencari lebih banyak sistem sedemikian dengan planet gergasi – yang pernah berteori sangat jarang berlaku di sekitar kerdil merah – adalah sebahagian daripada matlamat kami untuk memahami bagaimana planet terbentuk,” kata Kanodia.

Penemuan itu menyerlahkan kepentingan NEID dalam keupayaannya mengesahkan beberapa exoplanet calon yang sedang ditemui oleh misi TESS NASA, menyediakan sasaran penting untuk Teleskop Angkasa James Webb (JWST) baharu untuk membuat susulan dan mula mencirikan atmosfera mereka. Ini seterusnya akan memberitahu ahli astronomi tentang apa planet itu diperbuat dan bagaimana ia terbentuk dan, untuk dunia berbatu yang berpotensi untuk didiami, sama ada mereka mungkin dapat menyokong kehidupan.

Rujukan: “TOI-3757 b: Sebuah gergasi gas berketumpatan rendah yang mengorbit kerdil M bermetalik suria” oleh Shubham Kanodia, Jessica Libby-Roberts, Caleb I. Cañas, Joe P. Ninan, Suvrath Mahadevan, Gudmundur Stefansson, Andrea SJ Lin , Sinclaire Jones, Andrew Monson, Brock A. Parker, Henry A. Kobulnicky, Tera N. Swaby, Luke Powers, Corey Beard, Chad F. Bender, Cullen H. Blake, William D. Cochran, Jiayin Dong, Scott A. Diddams , Connor Fredrick, Arvind F. Gupta, Samuel Halverson, Fred Hearty, Sarah E. Logsdon, Andrew J. Metcalf, Michael W. McElwain, Caroline Morley, Jayadev Rajagopal, Lawrence W. Ramsey, Paul Robertson, Arpita Roy, Christian Schwab, Ryan C. Terrien, John Wisniewski dan Jason T. Wright, 5 Ogos 2022, Jurnal Astronomi.
DOI: 10.3847/1538-3881/ac7c20

We wish to give thanks to the writer of this write-up for this outstanding web content

Dunia “Marshmallow” Ditemui: Planet Gebu Gergasi Mengorbit Bintang Kerdil Merah yang Sejuk


You can find our social media profiles here , as well as other related pages herehttps://paw6.info/related-pages/