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    Una nuova tecnica potrebbe chiarire le prime fasi della vita dei pianeti

    Credito:George Zhou, CfA. Illustrazione in alto a destra di DS Tuc AB di M Weiss, CfA.

    Un nuovo tipo di osservazione astronomica ha aiutato a rivelare la possibile storia evolutiva di un piccolo esopianeta simile a Nettuno.

    Per studiare un pianeta molto giovane chiamato DS Tuc Ab, un team guidato dall'Harvard &Smithsonian Center for Astrophysics che includeva sei astronomi Carnegie:Johanna Teske, Sharon Wang, Stephen Shectman, Paul Butler, Jeff Crane, e Ian Thompson, hanno sviluppato un nuovo strumento di modellazione osservativa. Il loro lavoro sarà pubblicato nel Lettere per riviste astrofisiche e rappresenta la prima volta che è stata misurata l'inclinazione orbitale di un pianeta di età inferiore a 45 milioni di anni, ovvero circa 1/100 dell'età del Sistema Solare.

    "Molte cose possono succedere tra quando si forma un pianeta e quando le vediamo, " ha detto l'autore principale George Zhou del CfA. "La stragrande maggioranza dei pianeti che troviamo sono già maturi e non sappiamo come fossero quando erano giovani".

    DS Tuc Ab è un Nettuno caldo, che orbita una stella in un sistema a due stelle su un breve, periodo di otto giorni su un piano relativamente piatto.

    "DS Tuc Ab ha un'età interessante, "perché il disco rotante di gas e polvere da cui si era formato attorno alla sua stella ospite si è dissipato, ha spiegato Ben Montet dell'Università del New South Wales, chi era l'autore principale di un articolo di cui il gruppo Carnegie era anche coautori che è stato pubblicato nel Giornale Astronomico e ha usato una tecnica diversa per studiare il pianeta. "Possiamo vedere il pianeta, ma pensavamo che fosse ancora troppo giovane perché l'orbita di altre stelle lontane potesse manipolare il suo percorso".

    DS Tuc Ab è stato scoperto nel 2019 da Elisabeth Newton di Dartmouth e dal suo team utilizzando i dati della missione TESS della NASA. Un documento di scoperta parallelo è stato pubblicato lo stesso anno dagli scienziati dell'Istituto Nazionale di Astrofisica in Italia.

    Subito dopo, i ricercatori hanno iniziato a osservare il pianeta utilizzando il Planet Finder Spectrograph sul Magellan Clay Telescope presso l'Osservatorio Las Campanas di Carnegie in Cile. Il loro obiettivo era determinare se il pianeta appena formato avesse sperimentato alcune interazioni dinamiche caotiche nel suo passato. Gli astronomi spesso trovano pianeti intorno ad altre stelle in orbite molto diverse dai pianeti del nostro Sistema Solare. Alcuni sono stati trovati in polari, e persino orbite retrograde, a causa di rimorchiatori dai pianeti esterni.

    Per rispondere a questa domanda, i ricercatori hanno osservato DS Tuc Ab mentre passava davanti alla sua stella ospite per misurare l'effetto che il pianeta aveva sulla luce stellare. Se il pianeta bloccasse una quantità uguale di luce mentre attraversava la superficie della stella, Per esempio, questo indicherebbe un'orbita ben allineata.

    Però, l'abbondanza di macchie stellari sulla stella ospite di DS Tuc Ab ha reso questa misurazione molto difficile. Per combattere queste sfide e caratterizzare il pianeta e il sistema stellare, gli scienziati hanno sviluppato la loro nuova tecnica per tracciare il giovane pianeta nella sua orbita. Ci sono riusciti modellando simultaneamente come il pianeta bloccava la luce sulla superficie stellare e come i punti freddi della stella modificavano la luce intrinseca che stava emettendo.

    "Andando avanti, questo sistema consentirà agli astronomi di sviluppare una migliore comprensione dei pianeti nella loro infanzia, " ha detto Teske. "Siamo particolarmente interessati a come i 'Nettuni caldi' si muovono o si formano così vicino alle stelle che li ospitano".

    Questo è stato un mistero astronomico di vecchia data che DS Tuc Ab potrebbe essere perfettamente posizionato per aiutare a risolvere. La sua giovinezza significa che probabilmente non si è formato più lontano e non è stato spinto più vicino al suo ospite da una collisione o da altre forze esterne. Ma la sua inclinazione orbitale relativamente piatta indica che non è stato trascinato in questa posizione dall'interazione con la compagna della sua stella ospite, o.

    "Questo è un sistema molto speciale che potrebbe insegnarci molto sui primi stadi di come si evolvono i sistemi planetari, " ha aggiunto Teske.


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