WASP-12b, 2008 entdeckt, ist ein echter Ausreißer unter den rund 400 bisher entdeckten Exoplaneten. Nicht, dass es besonders massiv ist (es ist ein Gasriese, ähnlich wie Jupiter), noch dass sein Homesun (Wirtsstern) besonders ungewöhnlich ist (es ist unserer eigenen Sonne ziemlich ähnlich), aber es kreist sehr nahe an seinem Homesun und ist erheblich größer als jeder andere bisher entdeckte Gasriese.
Ergebnisse neuerer Forschungen erklären, warum WASP-12b so ungewöhnlich ist; Wir beobachten, wie es einen schmerzhaften Tod durch seine Haussonne stirbt, die daran nagt.
"Dies ist das erste Mal, dass Astronomen Zeuge der anhaltenden Störung und des Todesmarsches eines Planeten werden", sagt Douglas N.C. Lin, Professor an der UC Santa Cruz. Lin ist Mitautor der neuen Studie und Gründungsdirektor des Kavli-Instituts für Astronomie und Astrophysik (KIAA) an der Peking-Universität, das sich intensiv mit der Forschung befasst hat.
Die Forschung wurde von Shu-lin Li von den National Astronomical Observatories of China geleitet. Ein Absolvent von KIAA, Li und ein Forschungsteam analysierten Beobachtungsdaten auf dem Planeten, um zu zeigen, wie die Schwerkraft seines Muttersterns sowohl seine Größe erhöht als auch seine schnelle Auflösung vorantreibt.
WASP-12b ist wie die meisten bekannten Exoplaneten, die bisher entdeckt wurden, groß und gasförmig und ähnelt Jupiter und Saturn. Im Gegensatz zu Jupiter, Saturn oder den meisten anderen Exoplaneten umkreist es jedoch seine Heimat aus extremer Entfernung - 75 Mal näher als die Erde an der Sonne oder etwas mehr als 1,5 Millionen km. Es ist auch größer als von astrophysikalischen Modellen vorhergesagt. Seine Masse ist schätzungsweise fast 50% größer als die von Jupiter und 80% größer, was dem sechsfachen Volumen von Jupiter entspricht. Es ist auch ungewöhnlich geröstet, mit einer Tagestemperatur von mehr als 2500 ° C.
Ein Mechanismus muss dafür verantwortlich sein, diesen Planeten auf eine so unerwartete Größe auszudehnen, sagen die Forscher. Sie haben ihre Analyse auf Gezeitenkräfte konzentriert, von denen sie sagen, dass sie stark genug sind, um die auf WASP-12b beobachteten Effekte hervorzurufen.
Auf der Erde führen Gezeitenkräfte zwischen Erde und Mond dazu, dass der lokale Meeresspiegel zweimal täglich bescheiden steigt und fällt. WASP-12b befindet sich jedoch so nahe an seiner Heimat, dass die Gravitationskräfte enorm sind. Die enormen Gezeitenkräfte, die auf den Planeten wirken, verändern die Form des Planeten vollständig in etwas Ähnliches wie Rugby oder American Football.
Diese Gezeiten verzerren nicht nur die Form von WASP-12b. Indem sie den Planeten kontinuierlich verformen, erzeugen sie auch Reibung in seinem Inneren. Die Reibung erzeugt Wärme, wodurch sich der Planet ausdehnt. "Dies ist das erste Mal, dass es direkte Beweise dafür gibt, dass die interne Erwärmung (oder" Gezeitenerwärmung ") dafür verantwortlich ist, den Planeten auf seine aktuelle Größe aufzublähen", sagt Lin.
WASP-12b steht vor einem frühen Tod, sagen die Forscher. Tatsächlich ist seine Größe Teil seines Problems. Es ist so weit aufgestiegen, dass es seine Masse nicht mehr gegen die Schwerkraft seines Homesun halten kann. Der Hauptautor der Studie, Li, erklärt: „WASP-12b verliert seine Masse mit einer enormen Rate von sechs Milliarden Tonnen pro Sekunde an den Wirtsstern. Bei dieser Geschwindigkeit wird der Planet in etwa zehn Millionen Jahren von seinem Wirtsstern vollständig zerstört. Das mag sich nach einer langen Zeit anhören, aber für Astronomen ist es nichts. Dieser Planet wird weniger als 500 Mal weniger leben als das gegenwärtige Zeitalter der Erde. “
Über dieses Bild:
Der massive Gasriese WASP-12b ist in lila dargestellt, wobei der transparente Bereich seine Atmosphäre darstellt. Die Umlaufbahn des Gasriesenplaneten ist etwas unrund. Dies weist darauf hin, dass es wahrscheinlich einen unsichtbaren Planeten mit geringerer Masse im System gibt, der in Braun dargestellt ist und die Umlaufbahn des größeren Planeten stört. Masse aus der Atmosphäre des Gasriesen wird abgezogen und bildet eine rot dargestellte Scheibe um den Stern.
Das Material, das von WASP-12b abgezogen wird, fällt nicht direkt auf den Mutterstern. stattdessen bildet es eine Scheibe um den Stern und dreht sich langsam nach innen. Eine sorgfältige Analyse der Orbitalbewegung von WASP-12b legt Indizien für die Gravitationskraft eines zweiten Planeten mit geringerer Masse in der Scheibe nahe. Dieser Planet ist höchstwahrscheinlich eine massive Version der Erde - eine sogenannte „Supererde“.
Die Scheibe aus Planetenmaterial und die eingebettete Supererde sollten mit derzeit verfügbaren Teleskopeinrichtungen nachweisbar sein. Ihre Eigenschaften können verwendet werden, um die Geschichte und das Schicksal des mysteriösen Planeten WASP-12b weiter einzuschränken.
Neben KIAA unterstützten die NASA, das Jet Propulsion Laboratory und die National Science Foundation die WASP-12b-Forschung. Zu den Co-Autoren gehören neben Li und Lin auch Jonathan Fortney, Professor an der UC Santa Cruz, und Neil Miller, ein Doktorand an der Universität.
Quelle: KIAA; Das in der Nature-Ausgabe vom 25. Februar veröffentlichte Papier lautet: „WASP-12b als prolateraler, aufgeblasener und störender Planet, der die Gezeiten zerstreut“ (arXiv: 1002.4608 ist der Preprint).
