Astronomowie obserwują egzoplanetę skazaną na zagładę. Tak może skończyć też Ziemia

Egzoplaneta Kepler-1658b może pomóc zrozumieć los innych światów, które starzeją się w miarę ewolucji swoich układów. Po raz pierwszy astronomowie mają okazję obserwować planetę, która niebawem przestanie istnieć. Kepler-1658b to tzw. gorący jowisz. Tego typu planety to gazowe olbrzymy, tak jak Jowisz w Układzie Słonecznym, które okrążają swoją gwiazdę macierzystą na bardzo ciasnej orbicie. Orbita Kepler-1658b jest niezwykle ciasna i wygląda na to, że planeta zwyczajnie wpadnie w objęcia swojej gwiazdy, co doprowadzi do jej ostatecznej zagłady.

Obserwacje te dostarczą pierwszego spojrzenia na system planetarny z gwiazdą i planetami w tak późnym stadium ewolucji. Naukowcy są zdania, że podobny los czeka wiele światów i za miliardy lat może także spotkać naszą Ziemię.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

- Już wcześniej wykryliśmy dowody na istnienie egzoplanet poruszających się w kierunku swoich gwiazd - mówi główny autor badania Shreyas Vissapragada z Center for Astrophysics Harvard & Smithsonian. - Nasza teoria przewiduje, że starsze gwiazdy, w późnym stadium ewolucji, są bardzo skuteczne we "wciąganiu" swoich planet. Teraz możemy to sprawdzić za pomocą obserwacji – dodaje.

Artykuł dotyczący egzoplanety Kepler-1658b został opublikowany w "The Astrophysical Journal Letters" (DOI: 10.3847/2041-8213/aca47e).

Egzoplaneta Kepler-1658b została odkryta w 2009 roku. To świat krążący wokół gwiazdy Kepler-1658, oddalonej od nas o około 2570 lat świetlnych. Planetę udało się zaobserwować za pomocą niedziałającego już Kosmicznego Teleskopu Keplera. Co ciekawe, obiekt ten był pierwszym zaobserwowanym przez teleskop Keplera kandydatem na egzoplanetę. Jednak potwierdzenie jego istnienia zajęło naukowcom prawie dekadę.

Kepler-1658b ma rozmiary zbliżone do Jowisza, ale znajduje się na piekielnie bliskiej orbicie wokół swojej gwiazdy. W obserwowanym przypadku odległość ta wynosi zaledwie jedną ósmą przestrzeni między naszym Słońcem a najbliższą mu planetą - Merkurym. Dla podobnych światów nie ma nadziei, ich zniszczenie jest tylko kwestią czasu.

Pomiar rozpadu orbity egzoplanet stanowi wyzwanie dla naukowców, ponieważ proces ten jest bardzo powolny. W przypadku Keplera-1658b czas obiegu wokół gwiazdy maleje w tempie około 131 milisekund na rok. Coraz krótsza orbita wskazuje, że planeta nieustannie zbliża się do swojej gwiazdy.

Wykrycie tego spadku wymagało wielu lat uważnych obserwacji. Rozpoczęto je korzystając jeszcze z teleskopu Keplera, a potem korzystano z Palomar Observatory's Hale Telescope w południowej Kalifornii oraz z Transiting Exoplanet Survey Telescope (TESS). Wszystkie trzy instrumenty uchwyciły tranzyty, kiedy egzoplaneta "przelatywała" na tle tarczy swojej gwiazdy i powodowała bardzo słabe przyciemnienie jej jasności.

Podstawową przyczyną rozpadu orbity, którego doświadcza planeta Kepler-1658b, są pływy — to samo zjawisko, które odpowiada za codzienne wznoszenie się i opadanie ziemskich oceanów. Pływy są generowane przez oddziaływania grawitacyjne między dwoma orbitującymi obiektami, w tym przypadku planetą, a jej gwiazdą. Grawitacje powoduje minimalne zniekształcenie obiektów, a gdy obiekty reagują, uwalniana jest energia. W zależności od odległości, wielkości i prędkości obrotowych, te oddziaływania pływowe mogą powodować wzajemne "wypychanie się" ciał na zewnątrz lub do wewnątrz, jak w przypadku Keplera-1658b w kierunku jego gwiazdy.

Nadal jest wiele rzeczy, których naukowcy nie rozumieją na temat tej dynamiki. Dlatego dalsze badania układu Kepler-1658 mogą okazać się bardzo cenne. Tamtejsza gwiazda ewoluowała do punktu w swoim cyklu życia, w którym zaczęła się rozszerzać, tak jak oczekuje się tego od naszego Słońca, i weszła w to, co astronomowie nazywają fazą podolbrzyma. Taka wewnętrzna struktura starszych gwiazd powinna łatwiej prowadzić do rozpraszania energii pływowej z orbit jej planet przyspieszają proces rozpadu orbity.

Źródło: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics