kuuma jupiter

Orionin tähdistön suunnassa olevaa tähteä kiertävän planeetan "vuosi" on ainoastaan 11 tuntia. Siinä ei vielä ole mitään poikkeuksellista, sillä yhtä lähellä tähteään kiertäviä planeettoja tunnetaan muitakin.

"Tähdellä on ikää ainoastaan kaksi miljoonaa vuotta, joten se on melko äärimmäinen tapaus", toteaa tutkimusta johtanut Christopher Johns-Krull.

"Lopullista varmuutta ei vielä ole, että kyseessä olisi planeetta, sillä sen massasta ei ole tarkkaa tietoa. Havaintojemme mukaan vaikuttaa kuitenkin siltä, että se todella on planeetta."

PTFO8-8695 b on noin 1 100 valovuoden etäisyydellä ja sen massa on korkeintaan kaksinkertainen Jupiterin massaan verrattuna. Kun planeetta kiertää tähteään hyvin lähellä, sen pintalämpötila on korkea, joten se on luokiteltavissa "kuumaksi jupiteriksi".

Sellaisiakin tunnetaan useita, mutta tämän planeetan päivät ovat luetut. Se on todennäköisesti syntynyt kauempana tähdestä, mutta vaeltanut vähitellen etäisyydelle, jolla se on vääjäämättä tuhoutumassa.

Tähden vetovoima raastaa jättiläisplaneetan kaasukehää avaruuteen. Spektritutkimusten perusteella tähden suunnasta tulee ylimäärä vedyn alfa-viivan säteilyä. Tarkempi tutkimus osoitti, että suurin osa siitä on peräisin itse tähdestä, mutta osa kohteesta, joka näyttää kiertävän tähteä.

Kiertoaika osui yksiin tähteä kiertävän planeetan kiertoajan kanssa. Sen massan arvioidaan olevan ainoastaan 3-4 prosenttia tähden massasta, mutta vedyn alfa-viivan valossa planeetta on melkein yhtä kirkas kuin tähti.

"Planeetan pinnalla ei voi olla mitään, mikä saisi aikaan havaitun ilmiön", Johns-Krull arvioi. "Kaasua täytyy olla paljon laajemmalla alueella, missä planeetan vetovoima ei pysty enää pitämään sitä otteessaan. Tähden vetovoima vie voiton ja lopulta kaasu syöksyy tähteen."

Tutkijat eivät toistaiseksi osaa sanoa, kuinka kauan koko planeetan tuhoutuminen kestää, mutta ennen pitkää se katoaa kokonaan.

Tutkimuksesta kerrottiin Rice-yliopiston uutissivuilla ja se on julkaistu Astrophysical Journal -tiedelehdessä.

Kuva: A. Passwaters/Rice University

Lähes kahdentuhannen tunnetun eksoplaneetan joukossa on liuta "kuumia jupitereita". Ne ovat jättimäisiä kaasuplaneettoja, jotka kiertävät tähteään niin lähellä, että niiden pintalämpötila on vähintään satoja asteita.

Pieni etäisyys tähdestä tekee näistä eksoista hankalasti havaittavia, joten vain muutamaa on pystytty tutkimaan tarkemmin. Yhteistä monille maailmoille on, että niiden kaasukehässä näyttää olevan vettä paljon vähemmän kuin teoreettisten mallien perusteella voisi olettaa.

Hubble- ja Spitzer-avaruusteleskoopeilla on nyt tehty kymmenestä Jupiterin kokoluokkaa olevasta eksoplaneetasta havaintoja, jotka kertovat, mihin vesi on kadonnut: ei mihinkään.

Kaikki tutkitut eksot vaeltavat tähtensä editse, jolloin ylikulun aikana osa tähden valosta kulkee planeetan kaasukehän läpi. 

"Kaasukehä jättää ainutlaatuisen sormenjäljen tähden valoon, joka saapuu havaintolaitteisiimme", toteaa Hannah Wakeford NASAn Goddardin avaruuslentokeskuksesta.

Yhdistämällä Hubblella ja Spitzerillä tehdyt havainnot tutkijat pystyivät kokoamaan kustakin planeetasta spektrin, joka ulottuu näkyvästä valosta infrapuna-alueelle. Kun eri aallonpituusalueilla mitattuja planeetan läpimitan arvoja verrattiin toisiinsa, saatiin selville, onko kaasukehä pilvinen vai pilvetön.

Pilvien peittämä planeetta näyttää optisella alueella suuremmalta kuin infrapuna-aallonpituuksilla, jotka pääsevät syvemmälle kaasukehään. Näin saatiin määritettyä pilvisen tai utuisen kaasukehän ja vähäisen veden mahdollinen yhteys.

"On todella jännittävää saada lopultakin tietoa näin laajasta planeettojen joukosta, sillä nyt meillä on riittävästi havaintoja eri aallonpituusalueilla, jotta voimme vertailla planeettojen erilaisia ominaisuuksia toisiinsa", sanoo David Sing Exeterin yliopistosta.

"Tulostemme mukaan vesi yksinkertaisesti piileskelee pilvien alla, joten kuivia ja kuumia jupitereita ei olekaan", selittää Jonathan Fortney Kalifornian yliopistosta Santa Cruzista.

"Vaihtoehtoinen selitys on, että planeetat muodostuvat vähävetisissä ympäristöissä, mutta se edellyttäisi kokonaan uusia teorioita planeettojen synnystä."

Tutkimuksesta kerrottiin Hubblen uutissivuilla ja se on julkaistu Nature-tiedelehdessä (maksullinen).

Kuva: NASA/ESA (taiteilijan näkemys tutkituista maailmoista)