Eine von einem Astronomen der Indiana University geleitete Forschung stellt langjährige Überzeugungen über die Isolierung „heißer Jupiter“ in Frage und schlägt einen neuen Mechanismus zum Verständnis der Entwicklung der Exoplaneten vor.
Während unser Jupiter weit von der Sonne entfernt ist, sind heiße Jupiter Gasriesenplaneten, die Sterne außerhalb unseres Sonnensystems für eine Umlaufzeit von weniger als 10 Tagen eng umkreisen. Frühere Studien deuteten darauf hin, dass es in ihrer Nähe kaum Begleitplaneten gibt, was Wissenschaftler zu der Annahme veranlasste, dass heiße Jupiter durch einen heftigen Prozess entstanden und sich entwickelten, der andere Planeten aus der Gegend vertrieb, als sie sich ihren Muttersternen näherten. Die Ergebnisse des Forschungsteams zeigen, dass heiße Jupiter nicht immer alleine umkreisen.
„Unsere Forschung zeigt, dass zumindest ein Bruchteil der heißen Jupiter nicht durch einen heftigen Prozess entstehen kann“, sagte Songhu Wang, Assistenzprofessor für Astronomie am College of Arts and Sciences. „Dies ist ein wesentlicher Beitrag zur Verbesserung unseres Verständnisses der Entstehung des heißen Jupiters, der uns helfen kann, mehr über unser eigenes Sonnensystem zu erfahren.“
Die Studie wurde veröffentlicht in Das Astronomische Journalund Wang präsentierte die Ergebnisse der Forschung auf der Juni 2023 Treffen der American Astronomical Society in Albuquerque, New Mexico.
Die Forscher analysierten den vollständigen Vierjahresdatensatz für heiße und warme Jupiter der Kepler-Mission der NASA. Warme Jupiter haben eine längere Umlaufzeit von 10 bis 300 Tagen. Forscher nutzten Variationen der Transitzeiten, um zu bestimmen, dass mindestens 12 % der heißen Jupiter und 70 % der warmen Jupiter einen nahegelegenen Planetenbegleiter haben, der ihre Wirtssterne umkreist.
Wang und seine Mitarbeiter kombinierten ihre Ergebnisse mit bestehenden Beobachtungsbeschränkungen, um einen neuen Rahmen zur Erklärung der Entwicklung heißer und warmer Jupiter und der Gründe dafür, warum einige Jupiter Begleitplaneten haben, vorzuschlagen. Sie stellten fest, dass der Aufbau heißer und warmer Jupitersysteme vom Auftreten von Gasriesen im System abhängt, was sich darauf auswirkt, wie stark die Planeten interagieren und wandern.
Die Ergebnisse stellen einen Ausgangspunkt für zukünftige Forschungen zu Exoplaneten und den Planeten unseres Sonnensystems dar.
„Das ultimative Ziel für Astronomen besteht darin, unser Sonnensystem in das Gesamtbild einzuordnen – ‚Sind wir einzigartig?‘“, sagte Wang. „Das hilft uns zu verstehen, warum wir in unserem Sonnensystem keinen heißen Jupiter haben.“
Weitere Mitarbeiter sind Dong-Hong Wu, Dozent am Fachbereich Physik der Anhui Normal University, und Malena Rice, 51 Pegasi b Fellow am Massachusetts Institute of Technology und künftige Professorin an der Yale University.
Wang interessiert sich seit langem für die Konfiguration und Demografie von Exoplaneten. Mithilfe von Beobachtungsstudien versucht er, ihre Dynamik und ihren Ursprung zu verstehen und hilft Astronomen dabei, besser zu verstehen, wie unser Sonnensystem in einen größeren kosmischen Kontext passt.
Mehr Informationen:
Dong-Hong Wu et al., Hinweise auf versteckte Begleiter heißer Jupiter in der Nähe, Das Astronomische Journal (2023). DOI: 10.3847/1538-3881/acbf3f