Otkako su astronomi potvrdili prvu egzoplanet 1995. godine, otkrili su gotovo 3900 dalekih svjetova, a tisuće ih još čekaju na analizu. Ti planeti dolaze u svim oblicima i veličinama: postoje neki koji su nabrekli da su veći od Jupitera, a planeti su tako vrući da imaju nebo od isparenog metala koji kiši lavu. Neke su prave veličine i temperature za ulijevanje tekuće vode i eventualno života, a jedan je od njih možda napravljen od dijamanta.
Sada, prema Jeremyju Rehmu iz Science News-a, na popis možemo dodati još jednu neobičnost u svemiru - planet nastao masovnim sudarom dviju planeta, stvarajući nebesko tijelo koje je u osnovi velika metalna kugla sa kamenitom kore.
Planeta je jedan od četiri egzoplaneta otkrivenih 2014. godine u orbiti oko zvijezde zvane Kepler 107, udaljene oko 1.670 svjetlosnih godina. Kada su istraživači odlučili izračunati veličinu i masu planeta, otkrili su nešto neobično. Iako su dvije unutarnje planete, Kepler 107b i Kepler 107c, otprilike iste veličine - otprilike 1, 5 puta veće od Zemlje - njihove su mase prilično različite: Kepler 107c tri je puta gušći od planete svoje sestre i 10 puta gušći od Zemlje,
Nadalje, blizanci Kepler ne odgovaraju uobičajenom obrascu formiranja planeta. Obično se tijekom prvih godina sunčevog sustava nalazi akumulacijski disk izrađen od plina i prašine koji se vrti oko zvijezde, a planeti se kondenziraju iz tog materijala. Gustiji, ljepši planeti orbitiraju bliže svojim zvijezdama jer su izrađeni od težih elemenata dok manje gusti planeti orbitiraju dalje. To je zato što su ovi lagani planeti obično napravljeni od elemenata, poput vodika i helija, koji bi sunčevim vjetrovima bili oduzeti kada bi bili bliže zvijezdi. Ali Kepler 107c prekrši to pravilo i orbitira dalje od svog lakšeg sestrinog planeta, Kepler 107b.
"Dalje je od svoje zvijezde [od Keplera 107b], ali sve je masovnija", kaže Eric Lopez, astrofizičar iz NASA-inog centra za svemirske letove Goddard za Rehm. "Nekako je čudno."
Pa što je Kepler 107c učinilo takvom metalnom glavom i zašto se čini da to nije u redu? Da bi ispitao ovo pitanje, međunarodni tim istraživača prikupio je preko 100 spektroskopskih mjerenja planeta oko Keplera 107 pomoću Nacionalnog teleskopa Galileo na Kanarskim otocima, a zatim je podatke unio u računalne simulacije, izvještavaju Helen Briggs i Paul Rincon na BBC-u.
Došli su do nekoliko mogućnosti koje objašnjavaju zašto je Kepler 107c tako gust, ali lociran dalje od svoje zvijezde, o čemu je riječ u radu u časopisu Nature Astronomy . Za početak bi moglo biti da se formirao bliže suncu, a zatim odstupio. Također je moguće da je bombardiranje manjih predmeta pogodilo veću, raniju verziju Keplera 107c i odstranilo veći dio njegove stjenovite vanjske školjke, ostavljajući gusta metalna jezgra planeta iza sebe. Ali najuvjerljiviji scenarij je sudar dvaju svjetova.
Ako bi se dvije kamenite planete - svaka s oko 10 puta većom od mase Zemlje i svaka s željeznom jezgrom koja čini oko 30 posto njegove mase - srušile jedna u drugu velikom brzinom, mogle bi otrgati ili ispariti većinu stjenovitog materijala i proizvode samostalni planet s prevelikom željeznom jezgrom. Iako su mogući drugi scenariji, teorija sudara je ideja koja najbolje objašnjava podatke.
Iako se vjeruje da se mega-utjecaji između planeta i protoplaneta događaju prilično često diljem svemira, astronomi nikada nisu bili svjedoci tog događaja niti su pronašli dokaz fenomena izvan našeg Sunčevog sustava. Ako je Kepler 107c stvoren sudarom, to bi nam moglo pomoći da razumijemo više o planetarnoj formaciji.
"Smatra se da su gigantski utjecaji imali temeljnu ulogu u oblikovanju našeg trenutnog Sunčevog sustava. Mjesec je najvjerojatnije rezultat takvog utjecaja, također može biti velika gustoća Merkura, a Pluton je veliki satelit Charon vjerojatno zarobljen nakon ogromnog udara, "Suautorica Zoe Leinhardt sa Sveučilišta u Bristolu kaže u priopćenju za javnost." Ali do sada nismo pronašli nikakve dokaze o gigantskim utjecajima koji se događaju u planetarnim sustavima izvan naše vlastite. Ako je naša hipoteza tačna, to bi se povezalo opći model koji imamo za formiranje našeg sunčevog sustava s planetarnim sustavom koji se vrlo razlikuje od našeg vlastitog. "
Iako je hipoteza fascinantna, to će biti teško dokazati. Cayman Unterborn, egzogeolog sa Sveučilišta Arizona, kaže Rehmu na Science Newsu da je intrigantna ideja, ali podatke o plaštu i jezgri Keplera 107c nije zaista moguće ekstrapolirati jednostavno iz njegove gustoće. Mogle bi biti i drugih stvari koje još ne razumijemo.
"Imajući gustinu planeta, možete reći je li stjenovita ili vodenasta ili plinovita", kaže on. "Ali zapravo je koliko je težak plašt naspram jezgre prilično težak", premda se nada da članak "pokreće neku zdravu raspravu o podrijetlu planeta koji su nekako čudni."
I vjerojatno će astronomi uskoro upaliti podatke o čudnim egzoplanetima. Samo prošlog mjeseca, istraživači su objavili prvu kap podataka s NASA-inog sljedećeg roda, planeta za lov na planetu TESS, koji je lansiran prošlog ljeta, a skup podataka obuhvatio je 200 potencijalnih novih svjetova, uključujući i neke koji već djeluju čudno kao Kepler 107c.
