Lunii care scapă de planetele lor ar putea deveni „ploonete”

Faceți cunoștință cu ploonets: planete de origine lunară.

În alte sisteme stelare, unele luni ar putea scăpa de planetele lor și ar putea începe să orbiteze în jurul stelelor lor, sugerează noi simulări. Oamenii de știință au numit astfel de lumi eliberate „ploonete” și spun că telescoapele actuale ar putea fi capabile să găsească obiectele captivante.

Astronomii cred că exomoons – lunile care orbitează în jurul planetelor care orbitează alte stele decât Soarele – ar trebui să fie comune, dar eforturile de a le găsi s-au dovedit goale până acum (SN Online: 30.04.19). Astrofizicianul Mario Sucerquia de la Universitatea Antioquia din Medellín, Columbia și colegii săi au simulat ce s-ar întâmpla cu acele luni dacă ar orbita Jupiteri fierbinți, giganți gazoși care se află extrem de aproape de stelele lor (SN: 7/8/17, str. 4). Mulți astronomi cred că Jupiterii fierbinți nu s-au născut atât de aproape, ci au migrat către steaua lor de pe o orbită mai îndepărtată.

Pe măsură ce gigantul gazos migrează, forțele gravitaționale combinate ale planetei și ale stelei ar injecta energie suplimentară pe orbita Lunii, împingând luna din ce în ce mai departe de planeta sa până când în cele din urmă va scăpa, raportează cercetătorii pe 27 iunie pe arXiv.org.

„Acest proces ar trebui să se întâmple în fiecare sistem planetar compus dintr-o planetă gigantică pe o orbită foarte apropiată”, spune Sucerquia. „Deci ploonetele ar trebui să fie foarte frecvente.”

Unele ploonete pot fi imposibil de distins de planetele obișnuite. Alții, ale căror orbite îi țin aproape de planeta lor, și-ar putea dezvălui prezența schimbând momentul în care planeta vecină traversează, sau tranzitează, în fața stelei. Plooneta ar trebui să stea suficient de aproape de planetă încât gravitația sa să poată accelera sau încetini timpul de tranzit al planetei. Aceste abateri ar trebui să fie detectabile prin combinarea datelor de la telescoape de vânătoare de planete, cum ar fi TESS de la NASA sau Kepler, acum dispărut, spune Sucerquia.

Ploonethood poate fi un fenomen de scurtă durată, totuși, ceea ce face lumile mai greu de observat. Aproximativ jumătate dintre ploonetele din simulările cercetătorilor s-au prăbușit fie pe planeta lor, fie pe stea în aproximativ jumătate de milion de ani. Și jumătate dintre supraviețuitorii rămași s-au prăbușit într-un milion de ani.

Chiar și cu puțini supraviețuitori vizibili, ploonetele ar putea ajuta la explicarea unor caracteristici exoplanetare bizare. Resturile lunii de la astfel de accidente ar putea duce la sisteme de inele gigantice în jurul planetelor, cum ar fi cele 37 de inele care înconjoară exoplaneta J1407b, spune echipa.

Sau, dacă ploonetul ar avea o suprafață înghețată sau o atmosferă înainte de a se apropia de steaua sa, căldura stelei s-ar evapora, dând ploonetului o coadă ca a unei comete. Evaporarea ploonetelor care trec cu o coadă lungă care blochează lumina ar putea explica stele care pâlpâie ciudat precum steaua lui Tabby, spune Sucerquia (SN: 22/12/18, str. 9).

„Acele structuri [rings and flickers] au fost descoperite, au fost observate”, spune Sucerquia. „Noi propunem doar un mecanism natural de explicat [them].”

În timp ce sistemul solar nu are niciun Jupiter fierbinte, ploonethood poate fi posibil și aici. Luna Pământului se îndepărtează încet de Pământ, cu o rată de aproximativ 4 centimetri pe an. Când în cele din urmă se eliberează, „Luna este un potențial ploonet”, spune Sucerquia – deși acest lucru nu se va întâmpla timp de aproximativ 5 miliarde de ani.

Studiul este un prim pas bun pentru a ne gândi la ceea ce s-ar întâmpla cu exomoons în sistemele planetare reale, spune astrofizicianul planetar Natalie Hinkel de la Southwest Research Institute din San Antonio, care nu a fost implicată în noua lucrare. „Nimeni nu a privit problema așa,” spune ea. „Se adaugă la straturile cât de complexe sunt aceste sisteme.”

În plus, ploonet este „un nume minunat”, spune Hinkel. „În mod normal, îmi dau ochii peste cap la aceste nume inventate, dar acesta este un păstrător.”