nga Shoqata Astronomike Amerikane
Një pamje e afërt e objektivit, BD+05 4868 A, dhe shoqëruesi i tij binar më i dobët, BD+05 4868 B, i cili ndodhet 3.0′′ në drejtim të veri-lindjes. Kredia: arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2501.05431
Në Takimin e Shoqatës Astronomike Amerikane të vitit 2025, dy grupe astronomësh—të bazuar në Penn State dhe MIT—kryerën njoftime të reja mbi një formë ekstreme të shkatërrimit planetar: duket se planetet shkëmbore po shpërbëhen nën nxehtësinë intensive të yjeve pritëse.
Grupi i Penn State prezantoi matje të reja të përbërjes së brendshme të një planeti shkëmbor duke përdorur Teleskopin James Webb (JWST), ndërsa ekipi i MIT zbuloi planetin më të afërt dhe më të shpejtë që po shpërbëhet deri tani duke përdorur Satellitin e Vëzhgimit të Ekzoplanetëve të Kalimeve (TESS). Gjetjet janë botuar në serverin parazgjedhor arXiv.
Të dy teleskopët hapësinorë shikonin mijëra yje në kërkim të humbjeve të vogla, periodike të dritës—të quajtura kalime—për shkak të planetëve që orbitojnë dhe rastësisht kalojnë midis Tokës dhe diellit. Zakonisht, këto humbje janë simetrike dhe ndodhin çdo disa javë ose muaj—sa herë që planeti bën një orbitë rreth yllit të tij.
Në raste të rralla, planetët orbitrojnë yjet e tyre çdo disa orë, sepse janë jashtëzakonisht afër yjeve të tyre, të quajtur planetë me periudha ultra të shkurtra ose USP.
Planetët që po shpërbëhen janë një nënkategori jashtëzakonisht e rrallë e USP-ve—vetëm ato që janë mjaft të nxehta për të avulluar sipërfaqet e tyre dhe mjaft të vogla për të mos mundur të mbajnë materialin gravitaçialisht mund të vëzhgohen. Ky material largohet nga planeti në një proces dinamik, kaotik që bën që sinjali i kalimit të ndryshojë në forcë gjatë çdo orbite. Po ashtu, karakteristikë e kësaj është formimi i një bishti pluhuri, shumë të ngjashëm me bishtin e një kometi, ndërsa pluhuri largohet në hapësirë.
“Këta plane janë dosido duke derdhur organet e tyre në hapësirë për ne, dhe me JWST kemi përfundimisht mjetet për të studiuar përbërjen e tyre dhe të shohim se çfarë janë vërtet bërë planetët që orbitrojnë yje të tjerë,” tha Nick Tusay, një student PhD në Penn State që punon në Qendrën për Ekzoplanetë dhe Botë të Habituara, dhe autor kryesor i njërit nga studimet.
“Është e jashtëzakonshme që të matësh drejtpërdrejt brendësinë e planetëve në sistemin diellor është kaq sfiduese—ne kemi vetëm mostra të kufizuara të mantelit të Tokës, dhe asnjë mundësi për të arritur në atë të Merkurit, Venusit, ose Marsit—por këtu kemi gjetur planete që janë qindra dritë-vite larg që po dërgojnë brendësitë e tyre në hapësirë dhe po i ndriçojnë ato për t’i studiuar me spektrografët tanë,” tha Jason Wright, Profesor i Astronomisë dhe Astrofizikës, bashkëautor i studimit të Penn State, dhe udhëheqës i PhD i Tusay.
“Është një mundësi e jashtëzakonshme dhe e rastësishme për të kuptuar brendësitë e planetëve shkëmborë,” shtoi ai.
Ekipi i Penn State drejtoi spektrografën e JWST-së në K2-22, një yll i zbuluar nga teleskopi Kepler—si pjesë e misionit të tij të zgjeruar K2—për të strehuar një nga këta planetë që po avullojnë, K2-22b. Ky planet orbitron çdo 9.1 orë dhe ka një temperaturë sipërfaqësore prej 2,100 K—mjaftueshëm për të shkrirë dhe avulluar hekura dhe shkëmbinj në vakuumin e hapësirës.
“K2-22b ka një profil të asimetriq të kalimit, pasi reja pluhuri e përbërësve të tij bëhet e dukshme përpara yllit, duke treguar prova të bishtave të shtrirë si një kometë,” tha Tusay. Ekipi i Tusay krahasoi spektrin e yllit para dhe pas kalimit me spektrin gjatë ngjarjes.
“Ne nuk e dinim çfarë të prisnim,” tha Wright, i cili gjithashtu ka bashkëautor një studim të mëparshëm mbi mënyrën e përdorimit të JWST për të hetuar këto bishta ekzoplanetarë. Disa astronomë prisnin që këta planetë të kishin humbur tashmë të gjithë materialet e jashtme dhe të ishin thjesht një thelb hekuri.
“Ne shpresonim që ata mund të kishin ende mantelin e tyre, ose mundësisht materialin e litosferës që ishte duke u avulluar. Spektrografi i JWST në infra të kuqe të mesme MIRI ishte mjeti perfekt për të kontrolluar, sepse materialet e mantelit të litosferës dhe thelbin e hekurt do të transmetonin dritë në mënyra të ndryshme që JWST mund t’i dallonte spektroskopikisht,” shtoi Wright.
“Ne ishim të pasuksesshëm që nuk vëzhguam planetin kur bishti i tij ishte shumë i dendur, kështu që spektri ynë ishte më i dobët dhe më i vështirë për t’u interpretuar sesa që pritej,” tha Tusay.
Megjithatë, ata gjetën një spektral të përgjithshëm që ishte në përputhje me idenë që materiali ishte nga një material silikat, për shembull nga një mantel. Ekipi gjithashtu gjeti veçori të papritura të ngushta në 4.5 dhe 5.1 mikron.
Kjo nuk ishte në asnjë nga modelet origjinale të ekipit dhe duket se është në përputhje me dioksidin e karbonit (CO2) dhe oksidin e azotit (NO)—dy përbërës të zakonshëm për trupa të akullt si kometat, jo për mantelin e planetëve shkëmborë si Toka ose Merkuri. “Në fakt ishte një moment i vërtetë ‘kush e porositi këtë?'” tha Tusay.
Ekipi shpreson që tani që ata kanë konfirmuar vlefshmërinë e kësaj teknike, ata mund të përdorin JWST për të verifikuar këto veçori me një rëndësi më të madhe dhe për të mbledhur të dhëna që do të ndihmojnë teoricienët të modelojnë më mirë këtë objekt të çuditshëm.
Studimet për këto plane gjithashtu bënë një hap të madh përpara falë përpjekjeve të ekipit të MIT, i cili shpalli zbulimin e një planeti tjetër që po shpërbëhet nga TESS, që orbitoi yllin BD+05 4868 A.
“Planeti që po shpërbëhet që orbitoi BD+05 4868 A ka bishtet e pluhurit më të mëdha deri tani,” tha Marc Hon, një studiues postdoktoral në Zyrën Shkencore TESS të MIT dhe udhëheqës i studimit të MIT.
“Bishtet e pluhurit që vijnë nga planeti që po avullohet shpejt janë gjigante. Gjatësia e tyre, rreth 9 milionë km, rrethon mbi gjysmën e orbitës së planetit rreth yllit çdo 30.5 orë,” shtoi ai.
Hapësira e bishtave të pluhurit të BD+05 4868 Ab zbulohen nga koha e gjatë e kalimit, që zgjat deri në 15 orë, dhe thellësia e konsiderueshme e kalimeve, që bllokon më shumë se 1% të dritës së lëshuar nga ylli.
Si K2-22b, në vend të një bishti të vetëm si një kometë, BD+05 4868 Ab ka dy—një që i prin dhe një që ndjek orbitën e planetit. Prania e dy bishtave të dallueshëm i atribuohet pranisë së grimcave të pluhurit të ndryshëm në madhësi që dalin nga planeti. Bishti i drejtpërdrejtë besohet të përmbajë grimca pluhuri më të mëdha, të ngjashme në madhësi me rërën e shkretëtirës, ndërsa bishti pasiv kryesisht përbëhet nga grimca më të imëta, të ngjashme me grimcat e shkumës.
Baza e hapësirës së bishtave të pluhurit të BD+05 4868 Ab, studimi i MIT ka nxjerrë në përfundim se planeti duhet të po shpërbëhet me një ritëm prej rreth një mase hëne çdo milion vjet. Me BD+05 4868 Ab që ka të njëjtën masë me hënën, planeti do të avullohet plotësisht brenda një deri dy milionë vitesh, që është shumë e shpejtë në shkallët kohore kozmike.
“Shkalla me të cilën planeti po avullohet është absolutisht katastrofale, dhe ne jemi jashtëzakonisht të fatshëm që po jemi dëshmitarë të orëve të fundit të këtij planeti që po vdes,” tha Hon.
“Çfarë është gjithashtu jashtëzakonisht emocionuese rreth BD+05 4868 Ab është se ka yllin më të ndritshëm pritës nga planetët e tjerë që po shpërbëhen—rreth 100 herë më të ndritshëm se K2-22—duke e vendosur atë si një pikë referimi për studimet e ardhshme të shpërbërjes së planetëve të tillë,” tha Avi Shporer, një Shkencëtar i Kërkimit në Institutin Kavli të MIT për Astrofizikën dhe Kërkimin Hapësinor, dhe një bashkëautor i projektit MIT.
“Përpara studimit tonë, tre planetët e tjerë të njohur që po shpërbëheshin ishin rreth yjeve të zbehtë, duke i bërë ata të vështirë për t’u studiuar,” shtoi ai.
Dy ekipet kanë dorëzuar së bashku një propozim JWST për të studiuar BD+05 4868 A në të njëjtën mënyrë si K2-22. “Cilësia e të dhënave që duhet të marrim nga BD+05 4868 A do të jetë e jashtëzakonshme,” tha Shporer. “Këto studime kanë provuar vlefshmërinë e këtij qasjeje për të kuptuar brendësitë ekzoplanetare dhe kanë hapur dyer për një linjë të re kërkimi me JWST.”
