Ексопланета Кеплер-1520б је толико близу својој звезди домаћину да заврши орбиту за нешто више од пола дана. У овој непосредној близини, Кеплер-1520б је чврсто закључан у гравитацијској стабилности, држећи да једна половина планете буде окренута ка звезди, а друга половина у сваком тренутку. На жалост за Кеплер-1520б, овај распоред претвара звездасту страну планете у гомилајућу масу растопљених стена и магме, полако се изударајући у свемир.
Иако Кеплер-1520б није дуг за ову галаксију, астрономи су жељни да сазнају више о дезинтеграцијском свету, постављеном на око 2000 светлосних година од Земље. Реп прашине и крхотина попут комета може да пружи увид у основни процес формирања свих планета у галаксији. Нови телескопи, попут НАСА-иног свемирског телескопа Јамес Вебб који би требало да буде представљен 2021. године, можда ће моћи да испитују облак иза Кеплер-1520б и два друга полако распадајућа се света.
"Састав у систему егзопланета могао би се битно разликовати од Сунчевог система", каже Ева Бодман, истраживачица егзопланета са Аризона Стате Университи. Како се открива све више и више егзопланета, астрономи су погођени чудесним изгледом нашег Сунчевог система са других планета у орбити око других звезда. Бодман је кренуо да утврди да ли је могуће измерити састав малог, стеновитог, распадајућег егзопланета проучавањем крхотина које су се кретале у јеку. Али, постојао је проблем.
Да бисте уочили отиске отровних елемената, потребно је проучавати светове инфрацрвеном. Земаљски телескопи нису довољно осетљиви да би их приметили, остављајући само НАСА-ин ускоро повучени свемирски телескоп Спитзер и СОФИА, телескоп постављен изнад атмосфере на броду Боеинг 747. Ниједан инструмент нема распон за тражење каменитог материјала, Бодман каже. Али Јамес Вебб, дизајниран за проучавање егзопланета у инфрацрвеном облику, као и древне галаксије и најудаљеније објекте свемира, требало би да завири кроз облаке крхотина и идентификује неке њихове састојке.
Свемирски телескоп Јамес Вебб, који би требало да буде представљен 2021. године, могао би бити довољно моћан да мери унутрашње композиције каменитих егзопланета, јер их раздвајају звезде. (НАСА) "Вебб би могао да измери релативно обиље различитих минерала", каже Бодман. "Из тога можемо закључити геохемију унутрашњости ових планета, пре него што су се оне почеле распадати." Открића Бодман и њеног тима о изводљивости проучавања распадајућих егзопланета објављена су у Астрономском часопису крајем прошле године.
**********
У 2012. години, научници који су прегледавали податке НАСА-иног свемирског телескопа Кеплер открили су знакове да се свет полако разбија од топлоте и притиска, Кеплер-1520б. Следеће године пронађене су још две исецкане планете међу хиљадама егзопланета које је открио Кеплер и његова проширена мисија К2. Кружите својим звездама у само неколико сати, ова камена тела имају температуру чак 4.200 степени Целзијуса (7.640 степени Фаренхеита) у прегрејаним регионима окренутим према звездама.
Екстремне температуре покрећу распадање планете. „Атмосфера је само пара пара“, каже Бодман. "Сама топлина планете потискује атмосферу камених пара."
Зрачење произведено од стране звезда гура се против испарене атмосфере планете, стварајући замућен реп. Иако Кеплер није био у могућности да директно измери колико су велике закрпљене планете, симулације сугеришу да су оне између величине месеца и Марса. Било компактнији, а процес распадања се зауставља.
Међутим, ти предмети нису увек били тако мали и закржљали. Сматра се да су Кеплер-1520б и друга два слична објекта формирана као гасни дивови, након чега су се они уселили према звездама домаћинима и одузели све до каменитог језгра.
Последњих година научници егзопланета постигли су велики напредак проучавајући атмосферу великих, гасовитих планета у орбити око других звезда. Већина тог материјала богата је водоником и хелијом и може се препознати помоћу НАСА-овог свемирског телескопа Хуббле. Али стеновити материјали падају на различитом делу спектра, „у таласним дужинама које Хуббле тренутно не може да достигне“, каже Кницоле Колон, астрофизичарка истраживања из НАСА-иног центра за свемирске летове Годдард у Мериленду, која је проучавала распадајућу планету К2-22. "Са Јамесом Веббом, могли бисмо изаћи на те таласне дужине."
Користећи Вебб за лов на материјале попут гвожђа, угљеника и кварца, астрономи би стекли боље разумевање о ономе што се дешава у далеким светима. "Да смо успели да откријемо било коју од ових карактеристика, могли бисмо са сигурношћу рећи шта су скинута ова каменита тела", каже Цолон. "То би дефинитивно могло бити веома корисно за разумевање стеновитих егзопланета уопште."
Планете се формирају из облака прашине и гаса након рођења звезде. Научници сматрају да су светови Сунчевог система створени поступком познатим као шљунчана акумулација, у којој се мали комадићи прашине и гаса састављају како би направили све веће и веће предмете. На крају језгре гасних дивова постају довољно масивне да привуку преостали гас, формирајући своју густу атмосферу. Али тачне кораке је и даље тешко утврдити.
Унутрашњост планета око других звезда варирала би у зависности од елемената који се налазе у тој одређеној средини. Сортирање ових разлика могло би помоћи истраживачима да боље разумију оне мучне прве кораке формирања планета.
Умјетнички приказ стјеновите егзопланете величине Земље у орбити за другу звијезду. (НАСА Амес / ЈПЛ-Цалтецх / Т. Пиле) "Нема разлога да се соларни систем разликује од егзопланета и обрнуто", каже Цолон. "Сви смо планете, тако да смо се сви формирали на могуће сличне начине. Разумевање ових планета је још један корак у процесу ширења слике."
Али чак и са сличним процесима формирања, Бодман сумња да планете око других звезда можда не изгледају тако познато. "Састав у систему егзопланета могао би се битно разликовати од соларног система", каже она.
Иако ће Вебб моћи да изнуди само информације о саставу егзопланета, напредни инструменти ће једног дана омогућити дезинтегрирајућим планетима да открију још више о себи. Како планете еродирају, астрономи би могли да добију невиђен поглед на своје ентеријере, можда све до сржи. "Теоретски бисмо могли знати више о тим егзопланетима него чак и о Земљи и дефинитивно више од осталих планета у Сунчевом систему", каже Бодман.
**********
За разлику од звезда, које могу блистати десетинама милијарди година, растргани светови се задржавају само релативно кратко време. Симулације сугеришу да планете попут К2-22 имају само око 10 милиона година пре него што буду потпуно уништене. А зато што су све три светске светске орбите старе милијарде година, вероватно већ дуго нису на својим тренутним положајима.
Бодман и Цолон мисле да су се осуђене планете вероватно формирале далеко у свом систему, а затим су се временом мигрирале према унутра. Интеракције с другим планетима могле су их довести до њихових судбоносних путања, мада су све три ове распадајуће планете једини познати сателити њихових звијезда. Бодман каже да су вероватно да су светови тек недавно започели блиску орбиту својих звезда, али како су доспели остаје отворено питање.
Кратки век распадајуће планете - само делић дужег животног века - вероватно је разлог зашто је тако мало ових света пронађено. "Дефинитивно су ретки", каже Бодман.
Обе жене се слажу да постоји велика шанса да се у Кеплеровим подацима налазе још једна или две распадајуће егзопланете, посебно последњи резултати из К2. А недавно лансирани Транситинг Екопланет Сурвеи Сателит (ТЕСС), који је већ пронашао стотине нових планета, произвеће још више.
"Мислим да ће требати мало времена да се све преброји, али надам се да ћемо пронаћи још", каже Цолон.
