Europeiska astronomer har utfört fotometriska och spektroskopiska observationer av en avlägsen gigantisk exoplanet känd som TOI-837 b. Som ett resultat fann de att TOI-837 b är en ung planet i storleken Saturnus som innehåller en massiv kärna, vilket utmanar nuvarande kärnbildningsteorier. Resultaten presenteras i en artikel publicerad på preprint-servern arXiv .
TOI-837 b upptäcktes 2020 och kretsade kring en ung (cirka 35 miljoner år gammal) dvärgstjärna av spektraltyp F9/G0 i den öppna klungan IC 2602, cirka 465 ljusår bort. Planeten kretsar runt sin värd var 8,32:e dag och visade sig ha en radie på cirka 0,77 Jupiterradier. Stjärnan TOI-837 är ungefär lika stor som solen, har en massa på cirka 1,14 solmassor och dess effektiva temperatur är nästan 6 000 K.
Teamet av astronomer, ledda av Oscar Barragán från University of Oxford, Storbritannien, beslutade sig för att göra uppföljande fotometriska och spektroskopiska observationer av TOI-837 b för att ytterligare karakterisera dess egenskaper och natur. För detta ändamål använde de NASA:s Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) och olika markbaserade anläggningar.
"Vi presenterar en uttömmande fotometrisk och spektroskopisk analys av TOI-837, en F9/G0 35 Myr ung stjärna, som är värd för en transiterande exoplanet, TOI-837 b, med en omloppstid på 8,32 dagar", skrev forskarna i tidningen.
Observationen fann att TOI-837 b har en radie på 0,817 Jupiterradier och dess massa är ungefär 0,395 Jupitermassor, vilket ger en densitet på en nivå av 0,89 g/cm 3 . Planeten är separerad från stjärnan med 0,088 AU och dess jämviktstemperatur uppskattas till cirka 1 000 K.
Astronomerna underströk att de härledda egenskaperna hos TOI-837 b, främst dess densitet, unga ålder och avstånd till stjärnan, tyder på en kärnmassa på cirka 70 jordmassor (0,22 Jupitermassor), som därför står för cirka 60 % av planetens totala massa. massa.
Forskarna noterade att en så betydande kärna i en relativt ung planetkropp utgör en utmaning för nuvarande modeller av planetbildning och kärnansamling, särskilt på grund av den relativt låga stjärnmetalliciteten - på en nivå av 0,01 dex.
"Vår undersökning av TOI-837-systemet och dess spännande följeslagare, TOI-837 b, avslöjar en ung Saturnus-stor exoplanet som trotsar konventionella förväntningar med sin oväntade massiva kärna", skrev författarna.
På grund av dess unika egenskaper bör TOI-837 b vara ett mål för avancerad atmosfärisk karakterisering. Till exempel har en mätning av den planetariska atmosfäriska bulkmetallfraktionen potential att avslöja den sanna naturen hos dess betydande kärna. Sådana studier skulle kunna utföras med James Webb Space Telescope (JWST).
Mer information: Oscar Barragán et al, TOI-837b är en ung Saturnus-storlek exoplanet med en massiv 70 M⊕ Kärna, arXiv (2024). DOI:10.48550/arxiv.2404.13750
Journalinformation: arXiv
© 2024 Science X Network
