Międzynarodowy zespół astronomów odkrył planetę wielkości Neptuna, gęstszą od stali, która wierzy, że jej skład może być wynikiem zderzenia gigantycznych planet.
Masa TOI-1853b jest prawie dwukrotnie większa od masy jakiejkolwiek innej znanej planety podobnej wielkości, a jej gęstość jest niewiarygodnie wysoka, co oznacza, że składa się z większej części skały, niż można by się spodziewać w tej skali.
W badaniu opublikowanym dzisiaj w Nature naukowcy pod kierunkiem Luca Naponiello z Uniwersytetu Rzymskiego Tor Vergata i Uniwersytetu w Bristolu sugerują, że jest to wynik zderzeń planet. Te ogromne uderzenia usunęłyby część lżejszej atmosfery i wody, pozostawiając za sobą mnóstwo skał.
Starszy pracownik naukowy i współautor, dr Phil Carter ze Szkoły Fizyki w Bristolu, wyjaśnił: „Mamy mocne dowody na wysoce energetyczne zderzenia pomiędzy ciałami planetarnymi w naszym Układzie Słonecznym, takie jak istnienie ziemskiego Księżyca, a także dobre dowody z niewielkiej liczby obiektów egzoplanety.
„Wiemy, że istnieje ogromna różnorodność planet w układach egzoplanetarnych; wiele z nich nie ma odpowiednika w naszym Układzie Słonecznym, ale często mają masy i skład pomiędzy planetami skalistymi a Neptunem/Uranem (lodowymi gigantami).
„Nasz wkład w badanie polegał na modelowaniu ekstremalnych uderzeń gigantów, które mogłyby potencjalnie usunąć lżejszą atmosferę i wodę/lód z pierwotnej większej planety w celu uzyskania zmierzonej ekstremalnej gęstości.
„Odkryliśmy, że początkowe ciało planetarne prawdopodobnie musiało być bogate w wodę i doznać ekstremalnego uderzenia giganta z prędkością większą niż 75 km/s, aby wytworzyć TOI-1853b w takiej postaci, w jakiej go obserwujemy”.
Planeta ta dostarcza nowych dowodów na częstość występowania gigantycznych uderzeń w procesie powstawania planet w całej galaktyce. Odkrycie to pomaga powiązać teorie powstawania planet oparte na Układzie Słonecznym z powstawaniem egzoplanet. Odkrycie tej ekstremalnej planety zapewnia nowy wgląd w powstawanie i ewolucję układów planetarnych.
Student studiów podyplomowych i współautor Jingyao Dou powiedział: „Ta planeta jest bardzo zaskakująca! Zwykle spodziewamy się, że planety powstające z tak dużą ilością skał staną się gazowymi olbrzymami, takimi jak Jowisz, których gęstość jest podobna do wody.
„TOI-1853b jest wielkości Neptuna, ale ma gęstość większą niż stal. Nasza praca pokazuje, że może się to zdarzyć, jeśli planeta doświadczyła podczas swojego powstawania niezwykle energetycznych zderzeń planeta-planeta.
„Te zderzenia pozbawiły część lżejszej atmosfery i wody, pozostawiając planetę znacznie wzbogaconą w skały i o dużej gęstości”.
Teraz zespół planuje szczegółowe dalsze obserwacje TOI-1853b, aby podjąć próbę wykrycia wszelkich pozostałości atmosfery i zbadania jej składu.
Profesor nadzwyczajny i współautorka, dr Zoë Leinhardt, podsumowała: „Wcześniej nie badaliśmy tak ekstremalnych zderzeń gigantów, ponieważ nie spodziewaliśmy się ich. Jest wiele pracy do zrobienia, aby ulepszyć modele materiałowe leżące u podstaw naszych symulacji i rozszerzyć zakres zamodelowano szereg ekstremalnych, gigantycznych uderzeń.”
Symulacje przeprowadzono z wykorzystaniem zaplecza obliczeniowego Centrum Badań nad Zaawansowanymi Obliczeniami Komputerowymi Uniwersytetu w Bristolu. Do fundatorów należą Rada ds. Obiektów Naukowych i Technologicznych (STFC) oraz Chińska Rada Stypendialna.