Sebuah tim astronom yang dipimpin oleh Unige meluncurkan program penelitian utama tentang Neptunes untuk lebih memahami mekanisme pembentukan dan evolusi sistem planet.
Sebuah tim internasional yang dipimpin oleh University of Geneva, termasuk para ilmuwan dari Pusat Kompetensi Nasional di Planet Penelitian, Universitas Warwick, dan Institut Astrofisika Kepulauan Canary, telah meluncurkan program ambisius untuk memetakan exoplanet yang terletak di sekitar Gurun Neptunian. Tujuannya: Untuk lebih memahami pembentukan dan evolusi sistem planet. Kolaborasi ini, yang dikenal sebagai Atreides, telah memberikan hasil pertamanya dengan pengamatan sistem planet TOI-421. Analisis sistem ini mengungkapkan arsitektur orbital yang sangat miring, menawarkan wawasan baru tentang sejarah kacau dunia yang jauh ini. Studi perdana ini telah diterbitkan dalam jurnal Astronomi & Astrofisika.
Apa mekanisme fisik yang mengatur pembentukan dan evolusi sistem planet? Untuk menjawab pertanyaan luas ini, sekelompok ilmuwan yang dipimpin oleh Departemen Astronomi Universitas Jenewa memutuskan untuk fokus pada kelas exoplanet tertentu: exo-neptunes, planet di luar tata surya kita yang sekitar 20 kali lebih besar daripada Bumi.
Pemahaman menyeluruh tentang mekanisme yang membentuk Gurun Neptunian, Savanna, dan Ridge akan memberikan pemahaman yang lebih baik tentang pembentukan planet secara keseluruhan.
Selama dekade terakhir, para ilmuwan telah membuat penemuan besar tentang distribusi exoplanet. Exo-neptunes tidak ada di daerah yang sangat dekat dengan bintang. Namun, penelitian terbaru, di mana Unige telah berpartisipasi, menunjukkan bahwa di daerah yang sedikit lebih jauh dari bintang -bintang – wilayah yang lebih beriklim dalam distribusi exoplanet yang dikenal sebagai “sabana” – jenis planet ini lebih umum. Akhirnya, antara sabana ini dan gurun terletak sebuah wilayah yang disebut “Neptunian Ridge,” di mana exo-neptunes bahkan lebih banyak daripada di dua wilayah lainnya.
'' Kompleksitas lanskap exo-Neptunian memberikan penawaran jendela yang unik pada proses yang terlibat dalam pembentukan dan evolusi sistem planet. This is what inspired the ambitious ATREIDES scientific cooperation, which is based in particular on a large-scale observation program that we are conducting on the largest European telescopes – the ESO's VLTs – using the world's most accurate spectrograph, ESPRESSO,'' explains Vincent Bourrier, senior lecturer and researcher in the Department of Astronomy at the University of Geneva Faculty of Science, principal investigator of the Program Atreides, dan penulis utama studi pertama konsorsium.
Menaklukkan “gurun”
Program Atreides berfokus pada exo-neptunes untuk mengidentifikasi proses yang bertanggung jawab untuk Neptunian Ridge, Savanna, dan Desert, dan untuk memperoleh informasi yang lebih umum tentang pembentukan dan evolusi planet. Para ilmuwan berencana untuk menggunakan espresso untuk mengamati sejumlah besar neptunes dan untuk menganalisis dan memodelkan data dari semua planet dalam kerangka kerja yang konsisten dan koheren. Pendekatan sistematis ini harus memungkinkan perbandingan nyata antara sistem planet yang berbeda dan pemahaman yang lebih baik tentang mekanisme yang membentuk lanskap Neptunian yang kompleks ini.
Dirancang sebagai inisiatif komunitas internasional yang terbuka, kolaborasi Atreides mengundang semua astronom yang tertarik untuk bergabung dengan upaya ilmiah ini, mengikuti contoh University of Warwick. 'Kami menggunakan teleskop NGTS, program pengamatan exoplanet berdasarkan metode transit, untuk mengamati transit neptunes ini dan dengan demikian mengoptimalkan penggunaan espresso/VLT kami. Hal ini memungkinkan kami untuk mendapatkan pengukuran yang jauh lebih akurat dan mengidentifikasi proses, seperti suar bintang, yang dapat mempengaruhi data espresso, 'kata Daniel Bayliss, associate professor di Departemen Fisika di University of Warwick.
TOI-421: Arsitektur orbital “tidak selaras”
Sistem pertama yang diamati dan dianalisis sebagai bagian dari atreida disebut TOI-421. Ini memiliki dua planet: neptunus panas, TOI-421 C, yang terletak di sabana, dan planet yang lebih kecil lebih dekat dengan bintang, Toi-421 b. Para astronom telah mampu melacak sejarah kacau sistem ini.
Salah satu hipotesis program Atreides menyatakan bahwa lanskap Neptunian dipahat dengan cara planet -planet ini bermigrasi dari tempat kelahiran mereka ke orbit mereka saat ini. Beberapa planet akan bermigrasi perlahan dan lebih awal melalui disk gas di mana mereka membentuk, suatu proses yang seharusnya menghasilkan orbit yang selaras. Yang lain akan didorong dengan keras ke dalam orbit mereka jauh kemudian, melalui proses kacau yang disebut “migrasi eksentrisitas tinggi,” yang menghasilkan orbit yang sangat tidak selaras.
Oleh karena itu, salah satu variabel kunci dalam hipotesis ini adalah penyelarasan antara bidang khatulistiwa bintang dan bidang orbital masing -masing planet. Dengan mengukur penyelarasan ini untuk TOI-421, para ilmuwan dapat menunjukkan bahwa kedua planet dalam sistem ini sangat tidak selaras, yang sangat berbeda dari tata surya kita di mana planet-planet diselaraskan dan karenanya berputar hampir di bidang khatulistiwa Matahari kita. Ini menunjuk pada sejarah yang bergejolak dalam evolusi sistem TOI-421 setelah pembentukannya.
Analisis TOI-421 hanyalah rasa dari apa yang akan terjadi. Ini memberikan informasi berharga kepada para ilmuwan tetapi juga, dan yang terpenting, membantu memperbaiki alat analisis dan pemodelan yang dikembangkan dalam kolaborasi Atreides. Namun, sejumlah besar sistem planet dengan exo-neptunes perlu diamati dan dianalisis dengan kekakuan yang sama sebelum kita dapat menguraikan evolusi dan pembentukan sistem planet.
“Pemahaman menyeluruh tentang mekanisme yang membentuk Gurun Neptunian, Savanna, dan Ridge akan memberikan pemahaman yang lebih baik tentang pembentukan planet secara keseluruhan … tetapi ini adalah taruhan yang aman bahwa alam semesta memiliki kejutan lain bagi kita, yang akan memaksa kita untuk mengembangkan teori -teori baru,” simpul Vincent Bourrier.
Penelitian ini diterbitkan di
Astronomi & Astrofisika
