Naukowcy odkryli egzoplanetę, która wpływa na zachowanie swojej gwiazdy
Dzięki europejskiej misji kosmicznej Cheops i innym teleskopom, badając układ HIP 67522, astronomowie znaleźli planetę pozasłoneczną (egzoplanetę), która potrafi sterować zachowaniem swojej gwiazdy, wywołując rozbłyski promieniowania – ogłosiła Europejska Agencja Kosmiczna (ESA).
Układ planetarny HIP 67522
.Naukowcy zbadali układ planetarny HIP 67522, od którego dzieli nas 407 lat świetlnych. Dzięki Kosmicznemu Teleskopowi Jamesa Webba (który jest projektem NASA we współpracy z agencjami kosmicznymi europejską i kanadyjską) oraz amerykańskiemu obserwatorium TESS poznano podstawowe parametry gwiazdy i jej planet w tym systemie.
Wiadomo, że gwiazda jest nieco większa od Słońca i minimalnie chłodniejsza, ale za to dużo młodsza. Obiekt ma 17 milionów lat, a Słońce 4,5 miliarda lat. W systemie znajdują się dwie planety: bliższa HIP 67522 b okrąża gwiazdę w siedem dni, a druga HIP 67522 c potrzebuje na to czternastu dni. Dla porównania, najbliższa względem Słońca planeta, czyli Merkury, ma okres orbitalny 88 dni. System planetarny HIP 67522 jest więc układem bardzo zwartym.
Skoro gwiazda HIP 67522 jest młoda, naukowcy przypuszczają, że bardzo energetycznie wiruje, a to czyni z niej silny magnes. Nasze Słońce też ma pole magnetyczne, ale znacznie słabsze i spokojniejsze. Z badań Słońca wiemy, że gdy zapętlone linie pola magnetycznego nagle uwalniają się, następują rozbłyski promieniowania w różnych zakresach: radiowym, widzialnym, a nawet gamma. Termin „linie pola magnetycznego” nie oznacza fizycznego obiektu, tylko umowną wizualizację wskazującą siłę i kierunek pola magnetycznego.
Wpływ planety na gwiazdę
.Już od dawna zastanawiano się, że jeśli jakaś planeta krąży bardzo blisko swojej gwiazdy, to może zaburzać jej pole magnetyczne, a tym samym wywoływać rozbłyski. Ekaterina Ilin z Holenderskiego Instytutu Radioastronomii (ASTRON) postanowiła zbadać ten temat dokładniej. Jej zespół badawczy używał kosmicznego teleskopu TESS do poszukiwania gwiazd, które mogą mieć rozbłyski spowodowane interakcjami z planetami. Gdy w ten sposób zbadano HIP 67522, okazało się, że może być coś na rzeczy i dla przeanalizowania sprawy dokładniej zaprzęgnięto CHaracterising ExOPlanet Satellite (Cheops). Dzięki niemu dostrzeżono dodatkowe rozbłyski, łącznie 15. Na dodatek większość była skierowana w naszą stronę, gdy planeta dokonywała tranzytu (przechodziła przed swoją gwiazdą z perspektywy Ziemi).
Naukowcy przypuszczali więc, że rozbłyski mają związek z interakcją planety z gwiazdą. Badacze sądzą, że planeta gromadzi energię w miarę poruszania się po orbicie i przekierowuje tę energię jako fale wzdłuż linii pola magnetycznego gwiazdy. Gdy fala dociera do końca linii pola magnetycznego przy powierzchni gwiazdy, wzbudza to potężny rozbłysk.
W efekcie wzbudzania rozbłysków gwiazdy w swoją stronę planeta otrzymuje sześć razy więcej promieniowania niż normalnie. W ten sposób sprowadza na siebie zgubę. Intensywne promieniowanie o wysokich energiach powoduje erozję atmosfery – planeta traci ją znacznie szybciej niż oczekiwano. W ciągu 100 milionów lat może zmienić się z planety o rozmiarach zbliżonych do Jowisza w znacznie mniejszy glob o wielkości Neptuna.
Naukowcy wskazują, że satelita Cheops został zaprojektowany do badania rozmiarów egzoplanet oraz analizowania ich atmosfer, a nie do poszukiwania rozbłysków gwiazdowych. Pokazuje to, że instrumenty astronomiczne bywają pomocne w zupełnie nieoczekiwanych obszarach badań, czasem mocno odległych od początkowego zamysłu.
Badacze zamierzają przeanalizować pod kątem występowania rozbłysków kolejne młode systemy z planetami krążącymi bardzo blisko swoich gwiazd. Natomiast ESA już szykuje następną misję kosmiczną – łowcę planet Plato, który będzie w stanie zbadać znacznie mniejsze rozbłyski niż Cheops. Wystrzelenie Plato w kosmos planowane jest na przyszły rok.
Z gwiazd powstaliśmy, w gwiazdy się obrócimy
.Członek Polskiego Towarzystwa Astronomicznego, Piotr KOŁACZEK-SZYMAŃSKI, na łamach „Wszystko co Najważniejsze” twierdzi, że: „Pod koniec swojego życia gwiazda wykonuje gwałtowne oscylacje. W skali setek lub tysięcy lat doznaje gwałtownych rozprężeń, staje się wyraźnie większa i chłodniejsza, a następnie się kurczy. Jej powierzchniowe obszary są przyciągane zbyt słabo i „odlatują” od niej. Rozpad następuje warstwowo. Trwa to przez tysiące lat. Jedyne, co pozostaje, to jądro, biały karzeł złożony z węgla i tlenu, otoczony przez gaz, który powstaje w procesie odpadania warstw”.
„Mniejsze gwiazdy kończą swój żywot na etapie spalania węgla i tlenu. Gwiazdy masywniejsze są tak ciężkie, że w pozostających z nich białych karłach dochodzi do takiego wzrostu temperatury, że nawet tlen i węgiel spalają się i przechodzą w kolejne pierwiastki. Gwiazda staje się czerwonym nadolbrzymem. Na samym końcu tego procesu, bezpośrednio przed eksplozją supernowej, w jej jądrze pojawia się żelazo. Od tego momentu gwiazda nie może generować więcej energii. Po raz kolejny dochodzi do stanu krytycznego w jej życiu – zaczyna się rozpadać”.
„W pewnym momencie w jądrze robi się tak gęsto, że nawet elektrony pełzające wokół atomów żelaza nie mogą już dłużej tego robić. Zaczyna się proces neutronizacji materii. Elektrony wnikają w jądro atomów i zamieniają protony w neutrony. Żelazo zostaje zniszczone – powstaje gwiazda neutronowa”.
„Jądro gwiazdy neutronowej kurczy się i jednocześnie staje się sprężyste. Odbija się od zewnętrznej materii gwiazdy jak piłka. Powoduje to powstanie dużej fali uderzeniowej. Napór materii z zewnątrz jest tak duży, że powoduje zatrzymanie fali uderzeniowej w miejscu, w wyniku czego gwiazda zaczyna się niebywale rozgrzewać. Wskutek tego wybuchowego, deflagracyjnego spalania się powstaje duża część układu okresowego pierwiastków. Materia po śmierci gwiazdy, składająca się z pierwiastków ciężkich, może zasilić nowo powstające gwiazdy i planety”.
„Pierwiastki, z których się składamy, na przykład węgiel, azot i tlen, powstają dzięki śmierci mało masywnych gwiazd, jak nasze Słońce. W wyniku eksplozji supernowej powstaje tlen. Nasze ukochane złoto i srebro są efektem procesu jeszcze rzadszego – „zlania się” dwóch gwiazd neutronowych. Każdy atom węgla, tlenu i azotu w naszym ciele – kiedyś był obecny we wnętrzu gwiazdy. Bez nich nie moglibyśmy zaistnieć. Nasze życie powstało za sprawą gwiazd” – pisze Piotr KOŁACZEK-SZYMAŃSKI w tekście „Z gwiazd powstaliśmy, w gwiazdy się obrócimy” – cały artykuł [LINK]
PAP/eg
