Kun löydämme yhä enemmän eksoplaneettoja Linnunradalta – niitä on jo tuhansia – tähtitieteilijät löytävät outoja esineitä, joita ei löydy aurinkokunnasta.
Yksi tällainen ilmiö on oudosti “pörröiset” planeetat – kaasujätin kokoinen, mutta paljon vähemmän massiivinen.
Kuinka täsmälleen nämä planeetat voisivat olla olemassa, tähtitieteilijöille on ollut mysteeri. Äärimmäisissä tapauksissa tällaisen planeetan massa voi olla alle yksi prosentti saman kokoisen kaasujätin massasta.
Nyt tutkijat ovat keksineet uuden selityksen: entä jos ne ovat itse asiassa pienempiä planeettoja, joissa on jättiläisrenkaat?
Tämä voisi ratkaista joitain tällaisten planeettojen outoja piirteitä ja auttaa meitä myös löytämään piirteen, joka on toistaiseksi osoittautunut eksoplaneettojen saavuttamattomaksi: planeettarenkaat.
'' Periaatteessa renkaat tulisi havaita yksityiskohtaisilla fotometrisillä tai spektroskooppisilla muutoksilla kuljetuksen aikana. Vaikeus on siinä, että tällaiset signaalit ovat vaikeasti havaittavissa ja niitä on vaikea erottaa nykyisissä tiedoissa '', tutkijat kirjoittavat paperissaan.
'On selvää, että eksoplaneettarenkaista on vielä paljon tietoa.'
Erittäin pulleat eksoplaneetat havaitaan siirtomenetelmällä. Täällä kaukoputki tutkii tähtiä ajan myötä etsimällä säännöllisiä pudotuksia tähden valossa. Jos laskut tapahtuvat samassa syvyydessä ja samalla aikavälillä niiden välillä, voimme päätellä – eksoplaneetta.
Tähän läpäisemän valon määrää voidaan sitten käyttää määritetyn eksoplaneetan fyysisen koon laskemiseen. Toista menetelmää voidaan käyttää eksoplaneetan massan laskemiseen – kun planeetat kiertävät tähtensä kiertävät, niillä on itse asiassa oma painovoima, jolloin tähti heiluttaa hieman. Tämän heilunnan määrä määräytyy planeetan massan perusteella.
Koska monilla aurinkokunnan planeetoilla on renkaita, on ilmeistä, että monilla eksoplaneettoilla on myös renkaita. Mutta katsomme yleensä näitä esineitä monien valovuosien päässä, ja useimmiten emme näe planeettoja suoraan – joten renkaiden havaitseminen näyttää mahdottomalta. Tai ei?
“Aloimme miettiä, katsotko meitä takaisin kaukaisesta maailmasta, tunnistaisitko Saturnuksen renkaina olevaksi planeetaksi vai olisiko se tuleva planeetta ulkomaalaiselle tähtitieteilijälle?” kysyy Shreyasa Vissapragada Caltechistä.
Seuraavassa vaiheessa tähtitieteilijät kääntyivät simulaatioihin selvittääkseen, voisivatko renkaat selittää tunnettujen superpuhuvien planeettojen koon. Vastaus oli kyllä, joillekin heistä. Mutta eivät kaikki.
“Nämä planeetat kiertävät yleensä lähellä tähtiään, mikä tarkoittaa, että renkaiden tulisi olla kivisiä eikä jäisiä”, Piro sanoi. “Mutta kalliorenkaiden säteet voivat olla niin suuria, ellei kallio ole hyvin huokoista, joten kaikki planeetat eivät täytä näitä rajoja.”
Planeetta on tasoitettava soikeammaksi, jotta renkaat eivät muutu; Saturnus on aurinkokunnan tasaisin planeetta korkean pyörimisnopeudensa vuoksi. Tähtiin vuorotellen kiinnittyneet eksoplaneettat – toisin sanoen niiden pyörimisellä on sama aika kuin niiden kiertoradalla – voivat pyöriä liian hitaasti muodon luomiseksi.
Nämä rajoitukset huomioon ottaen jotkut eksoplaneetit ovat osoittautuneet hyviksi ehdokkaiksi renkaille. Kepler 87c ja Kepler 117c ovat suurempia kuin Neptunus, mutta niiden massa on vastaavasti vain 6,4 ja 7,5 kertaa maapallon massaa, mikä tekee niistä todella matalan tiheyden.
“Kivisten renkaiden läsnäolon vahvistaminen ei joissakin tapauksissa ole vain hämmästyttävä uusi löytö, vaan tarjoaa myös tärkeää tietoa näistä planeetoista”, tutkijat kirjoittivat paperissaan.
Tutkimus julkaistiin Astronomical Journal -lehdessä.
Lähteet: Kuva: Robin Dienel / Carnegie Institution for Science
