Rogue planet

Den här videon visar en konstnärs intryck av den fritt svävande planeten CFBDSIR J214947.2-040308.9.

En skurkplanet (även kallad en frisvävande planet (FFP) , interstellär , nomad , föräldralös , stjärnlös , obunden eller vandrande planet ) är ett interstellärt objekt av planetarisk massa som inte är gravitationsbundet till någon stjärna eller brun dvärg . Rogue planeter härstammar från planetsystem där de bildas och senare kastas ut. De kan också bildas på egen hand, utanför ett planetsystem. Vintergatan kan ha miljarder till biljoner oseriösa planeter, en räckvidd som det kommande romerska rymdteleskopet Nancy Grace troligen kommer att kunna minska .

Vissa objekt med planetarisk massa kan ha bildats på ett liknande sätt som stjärnor, och International Astronomical Union har föreslagit att sådana objekt ska kallas sub-bruna dvärgar . Ett möjligt exempel är Cha 110913−773444 , som kan ha kastats ut och blivit en oseriös planet, eller bildat på egen hand för att bli en sub-brun dvärg.

Astronomer har använt Herschel Space Observatory och Very Large Telescope för att observera ett mycket ungt fritt svävande objekt med planetmassa, OTS 44 , och visat att de processer som kännetecknar det kanoniska stjärnliknande bildningssättet gäller isolerade objekt ner till ett fåtal. Jupiters massor. Herschel långt infraröda observationer har visat att OTS 44 är omgiven av en skiva med minst 10 jordmassor och så småningom skulle kunna bilda ett miniplanetsystem. Spektroskopiska observationer av OTS 44 med SINFONI-spektrografen vid Very Large Telescope har avslöjat att skivan aktivt ansamlar materia, liknande skivorna hos unga stjärnor. I december 2013 tillkännagavs en kandidatexomoon av en oseriös planet ( MOA-2011-BLG-262) .

I oktober 2020 upptäcktes OGLE-2016-BLG-1928, en skurkplanet med jordmassa .

Observation

Konstnärens föreställning om en skurk planet i Jupiterstorlek .
115 potentiella oseriösa planeter i området mellan Upper Scorpius och Ophiuchus (2021)

Astrofysikern Takahiro Sumi från Osaka University i Japan och kollegor, som bildar samarbetena Microlensing Observations in Astrophysics och Optical Gravitational Lensing Experiment, publicerade sin studie av mikrolinsing 2011. De observerade 50 miljoner stjärnor i Vintergatan med hjälp av 1,8-meters ( 5 fot 11 tum) MOA-II-teleskop vid Nya Zeelands Mount John-observatorium och 1,3-meters (4 fot 3 tum) University of Warszawa- teleskop vid Chiles Las Campanas-observatorium . De hittade 474 incidenter av mikrolinsning, varav tio var korta nog för att vara planeter av runt Jupiters storlek utan någon associerad stjärna i omedelbar närhet. Forskarna uppskattade utifrån sina observationer att det finns nästan två skurkplaneter med Jupitermassa för varje stjärna i Vintergatan. En studie föreslog ett mycket större antal, upp till 100 000 gånger fler oseriösa planeter än stjärnor i Vintergatan, även om denna studie omfattade hypotetiska objekt som var mycket mindre än Jupiter. En studie från 2017 av Przemek Mróz från Warszawas universitetsobservatorium och kollegor, med sex gånger större statistik än 2011 års studie, indikerar en övre gräns för Jupiter-massan fritt flytande eller vid omloppsbana planeter på 0,25 planeter per huvudsekvensstjärna i Milky Sätt.

Närliggande oseriösa planetkandidater inkluderar WISE 0855−0714 på ett avstånd av 7,27 ± 0,13 ljusår .

rapporterade astronomer som använder mikrolinstekniker upptäckten , för första gången, av en skurkplanet med jordmassa (som heter OGLE-2016-BLG-1928 ) utan gräns till någon stjärna och fritt flytande i Vintergatans galax.

I december 2021 upptäcktes den största gruppen av oseriösa planeter någonsin, med minst 70 och upp till 170, beroende på den antagna åldern. De finns i OB-associationen mellan Upper Scorpius och Ophiuchus med massor mellan 4 och 13 M J och åldras runt 3 till 10 miljoner år, och bildades troligen antingen genom gravitationskollaps av gasmoln eller bildning i en protoplanetär skiva följt av utstötning på grund av dynamisk instabilitet .

Värme

Konstnärens intryck av en oseriös planet av A. Stelter

Interstellära planeter genererar lite värme och värms inte upp av en stjärna. Men 1998, David J. Stevenson att vissa planetstora objekt som driver i det interstellära rymden kan upprätthålla en tjock atmosfär som inte skulle frysa ut. Han föreslog att dessa atmosfärer skulle bevaras av den tryckinducerade fjärrinfraröda strålningens opacitet hos en tjock väteinnehållande atmosfär.

Under bildning av planetsystem kan flera små protoplanetära kroppar kastas ut från systemet. En utstött kropp skulle ta emot mindre av det stjärngenererade ultravioletta ljuset som kan ta bort de lättare elementen i dess atmosfär. Även en kropp i jordstorlek skulle ha tillräckligt med gravitation för att förhindra att väte och helium läcker ut i atmosfären. I ett objekt i jordstorlek kan den geotermiska energin från kvarvarande kärna av radioisotopsönderfall upprätthålla en yttemperatur över vattnets smältpunkt , vilket tillåter flytande vattenhav att existera. Dessa planeter kommer sannolikt att förbli geologiskt aktiva under långa perioder. Om de har geodynamo-skapade skyddande magnetosfärer och havsbottenvulkanism, kan hydrotermiska ventiler ge energi för livet. Dessa kroppar skulle vara svåra att upptäcka på grund av deras svaga termiska mikrovågsstrålning, även om reflekterad solstrålning och fjärrinfraröda termiska utsläpp kan detekteras från ett objekt som är mindre än 1 000 astronomiska enheter från jorden. Omkring fem procent av jordens stora utstötta planeter med månstora naturliga satelliter skulle behålla sina satelliter efter utkastningen. En stor satellit skulle vara en källa till betydande geologisk tidvattenuppvärmning .

Lista

Tabellen nedan listar falska planeter, bekräftade eller misstänkta, som har upptäckts. Det är ännu okänt om dessa planeter kastades ut från att kretsa runt en stjärna eller om de bildades på egen hand som sub-bruna dvärgar . Huruvida skurkplaneter med exceptionellt låg massa (som OGLE-2012-BLG-1323 och KMT-2019-BLG-2073) ens kan bildas på egen hand är för närvarande okänt.

Exoplanet Mässa ( M J ) Ålder (Myr) Avstånd (ly) Status Upptäckt
OTS 44 11,5~ 0,5–3 554 Troligen en brun dvärg med låg massa 1998
S Ori 52 2–8 1–5 1 150 Ålder och massa osäker; kan vara en brun dvärg i förgrunden 2000
S Ori 70 3 2002
Cha 110913-773444 5–15 2~ 529 Kandidat 2004
SIMP J013656.5+093347 11-13 200~ 20-22 Kandidat 2006
UGPS J072227.51−054031.2 5–40 13 Massa osäker 2010
M10-4450 2–3 325 Kandidat 2010
WISE 1828+2650 3–6 eller 0,5–20 2–4 eller 0,1–10 47 2011
CFBDSIR 2149−0403 4–7 110–130 117–143 Kandidat 2012
WISE 0535−7500 1,5 – 8 47 2012
MOA-2011-BLG-262 4~ Förmodligen en röd dvärg 2013
PSO J318.5−22 5,5–8 21–27 72,32 Bekräftad; även känd som 2MASS J21140802-2251358 2013
2MASS J2208+2921 11–13 21–27 115 Kandidat; radiell hastighet som behövs 2014
WISE J1741-4642 4–21 23–130 Kandidat 2014
WISE 0855−0714 3–10 >1 000 7.1 Ålder osäker, men gammal på grund av solar närhet objekt; kandidat även för en ålder av 12 Gyrs ( åldern på universum är 13,8 Gyrs) 2014
2MASS J12074836–3900043 11–13 7–13 200 Kandidat; avstånd som behövs 2014
SIMP J2154–1055 9–11 30–50 63 Ålder ifrågasatt 2014
SDSS J111010.01+011613.1 10–12 110–130 63 Bekräftad 2015
2MASS J11193254–1137466 AB 4–8 7–13 ~90 Kandidat 2016
WISEA 1147 5–13 7–13 ~100 Kandidat 2016
OGLE-2012-BLG-1323 0,007245–0,07245 Kandidat; avstånd som behövs 2017
OGLE-2017-BLG-0560 1,9–20 Kandidat; avstånd som behövs 2017
MOA-2015-BLG-337L 9,85 23,156 Kan vara en binär brun dvärg istället 2018
KMT-2019-BLG-2073 0,19 Kandidat; avstånd som behövs 2020
OGLE-2016-BLG-1928 0,001-0,006 30 000–180 000 Kandidat 2020
WISE J0830+2837 4-13 >1 000 31,3-42,7 Ålder osäker, men gammal på grund av hög hastighet (högt Vtan tyder på en gammal stjärnpopulation ), kandidat om yngre än 10 Gyrs 2020
OGLE-2019-BLG-0551 0,0242 Dåligt karakteriserad 2020
2MASS J0718-6415 3 ± 1 16-28 30,5 Kandidatmedlem i Beta Pictoris flyttgrupp . Extremt kort rotationsperiod på 1,08 timmar, jämförbar med den bruna dvärgen 2MASS J0348-6022 . 2021
CWISE J0506+0738 7 ± 2 22 104 Kandidatmedlem i Beta Pictoris flyttgrupp. Extremt röda nära-infraröda färger. 2023

Se även

Bibliografi

externa länkar