Kepler-91b: ένας πλανήτης στο τέλος της ζωής του. Kepler-91b: a planet at the end of its life

Kepler-91b, shown in this artist's impression, will be swallowed by its parent star in 55 million years, which is relatively soon on an astronomical time scale.

Έναν καυτό πλανήτη που κινείται γύρω από έναν κόκκινο γίγαντα με τη μικρότερη τροχιά που έχει παρατηρηθεί ποτέ ανακάλυψαν αστρονόμοι αναλύοντας τα δεδομένα από το διαστημικό τηλεσκόπιο Κέπλερ. Με αστρονομική χρονική κλίμακα δεν περισσεύει πολύς χρόνος για τον πλανήτη αφού το άστρο του μεγαλώνει καταπίνοντας γύρω του τα πάντα, ένα μέλλον που περιμένει και τη Γη σε περίπου 5 δισεκατομμύρια χρόνια.

Ο πλανήτης Kepler 91b βρίσκεται 3.360 έτη φωτός μακριά μας, στην περιοχή του αστερισμού Λύρα. Έχει μέγεθος ανάλογο με αυτό του Δία και μάζα 14% μικρότερη, συντηρεί μία αραιή ατμόσφαιρα, ενώ κινείται σε τροχιά 11 εκατομμυρίων χιλιομέτρων γύρω από το άστρο του εκτελώντας μία πλήρη περιφορά σε έξι μέρες. Συγκριτικά ο Ερμής, ο κοντινότερος στον Ήλιο πλανήτης, κινείται σε μία τροχιά 46 εκατομμυρίων χιλιομέτρων, και το έτος του διαρκεί 88 ημέρες.

The Kepler lightcurve of Kepler-91b showing the transits and the “ellipsoidal modulation” caused by the planet distorting the star’s outer layers.

Οι προσομοιώσεις σε υπολογιστή έδειξαν πως το άστρο K3 γύρω από το οποίο περιφέρεται ο εξωπλανήτης μεγεθύνεται, και σε 55 εκατομμύρια χρόνια θα έχει καταλάβει το χώρο στον οποίο κινείται σήμερα ο πλανήτης. Με το μέγεθος που έχει σήμερα το άστρο, καταλαμβάνει το 36% του ουρανού του Kepler 91b.

An artist’s conception of a disintegrating planet – creating a trail of dust – around its star. Image Credit: NASA.

Άστρα με μέγεθος παρόμοιο με τον Ήλιο (από 0.3 έως 8 ηλιακές μάζες) μετατρέπονται σε κόκκινους γίγαντες όταν εξαντληθεί στον πυρήνα τους το υδρογόνο που χρησιμοποιούν στις πυρηνικές τους αντιδράσεις. Καθώς τότε δεν υπάρχουν πυρηνικές δυνάμεις να αντισταθούν στις δυνάμεις της βαρύτητας, ο πυρήνας αρχίζει να συστέλλεται, ενώ οι θερμοκρασίες ανεβαίνουν λόγω της πίεσης, επιτρέποντας στις περιοχές που περιβάλλουν τον πυρήνα να αρχίσουν να καταναλώνουν το υδρογόνο που βρίσκεται εκεί. Οι υψηλότερες θερμοκρασίες σε συνδυασμό με τον αυξημένο ρυθμό αντιδράσεων οδηγεί σε μία αύξηση της φωτεινότητας του άστρου έως και 10.000 φορές. Τα εξωτερικά στρώματα του άστρου αρχίζουν τότε να διαστέλλονται, και το άστρο εισέρχεται στη φάση του κόκκινου γίγαντα, γίνεται δηλαδή μια καυτή διαστελλόμενη σφαίρα που καταπίνει τα πάντα στο διάβα της.

Ο Ήλιος στα τελικά στάδια ως κόκκινος γίγαντας αναμένεται να φτάσει έως και την τροχιά της Γης πριν αποβάλλει όλα του τα εξωτερικά στρώματα δημιουργώντας ένα πλανητικό νεφέλωμα και αφήνοντας στο κέντρο ένα λευκό νάνο.

Η συγκεκριμένη έρευνα η οποία δημοσιεύεται στο δικτυακό τόπο arXiv.org, αποτελεί μία από τις σπάνιες περιπτώσεις όπου έχουν παρατηρηθεί πλανήτες γύρω από κόκκινους γίγαντες και είναι σίγουρα η πιο ενδιαφέρουσα καθώς ο πλανήτης βρίσκεται κοντά στο επίκεντρο κοσμογονικών για εκείνον εξελίξεων.