Odkryto największą planetę pozasłoneczną

Nowa planeta otrzymała oznaczenie TrES-4, pochodzące od nazwy międzynarodowego projektu poszukiwania planet pozasłonecznych "Trans-atlantic Exoplanet Survey". Obiekt TrES-4 należy do grupy tak zwanych gorących Jowiszy, czyli olbrzymich, gazowych planet pozasłoneczych, które krążą zazwyczaj po orbitach położonych blisko macierzystych gwiazd.

Planety tego typu są odkrywane przez astronomów głównie dzięki metodzie tranzytów. Metoda ta opiera się na dokładnej analizie zmian jasności obserwowanych gwiazd i wybieraniu tych obiektów, które wykazują regularne spadki jasności. Takie spadki mogą być efektem przechodzenia obiektów, np. planet, dokładnie na linii Ziemi i obserwowanej gwiazdy, czyli tranzytów.

Podobne zjawiska możemy obserwować także w naszym Układzie Słonecznym, gdy na tle tarczy Słońca przechodzi jedna z planet znajdujących się wewnątrz orbity Ziemi, czyli Merkury lub Wenus. W porównaniu z dzienną gwiazdą Ziemi planety te są jednak na tyle małe, że ich przejście na tle tarczy Słońca właściwie nie powoduje spadku jego jasności.

Innym przykładem, choć nie jest to tranzyt planety, jest obrączkowe zaćmienie Słońca, czyli zjawisko podczas którego Księżyc znajduje się dokładnie na linii między Ziemią a Słońcem. W takim układzie tarcza naturalnego satelity naszej planety zakrywa większość tarczy słonecznej, pozostawiając tylko "pierścień". Podczas zaćmienia obrączkowego obserwowana na Ziemi z obszaru objętego zjawiskiem jasność Słońca spada, ale nie tak bardzo jak podczas zaćmienia całkowitego.

Podobne zjawisko następuje, gdy podczas tranzytu, planeta w dalekim układzie planetarnym przechodzi na tle obserwowanej z Ziemi gwiazdy. W tym przypadku nie dochodzi jednak do znacznego spadku jasności, nawet jeśli odkryta w ten sposób planeta jest bardzo duża, a jej orbita znajduje się blisko gwiazdy macierzystej. Planeta TrES-4 jest największą z odkrytych dotychczas planet pozasłonecznych, ale jej tranzyt obserwowany z Ziemi powoduje tylko około 1% spadku jasności gwiazdy macierzystej w układzie planetarnym, w którym znaleziono nową planetę.

Dlatego właśnie metoda tranzytów przy możliwościach obecnie dostępnych instrumentów obserwacyjnych pozwala na odkrywanie tylko dużych planet, gdyż spadki jasności powodowane przez tranzyty mniejszych obiektów są tak małe, że ich wychwycenie jest obecnie właściwie niemożliwe.

Planety o mniejszym promieniu, bardziej przypominające Ziemię, posiadające stałą powierzchnię i będące kandydatkami na tak zwaną "drugą Ziemię" są poszukiwane przy zastosowaniu innych metod, np. mikrosoczewkowania grawitacyjnego. W tej dziedzinie olbrzymie zasługi ma polski projekt OGLE, prowadzony przez Obserwatorium Astronomiczne Uniwersytetu Warszawskiego pod kierownictwem prof. Andrzeja Udalskiego.

Odkryta planeta TrES-4 jest nie tylko największym z odnalezionych dotychczas obiektów tego typu, ale także jedną z najbardziej zaskakujących planet pozasłonecznych. TrES-4 jest co prawda 70% większa od największej planety Układu Słonecznego, Jowisza, ale nie dorównuje mu pod względem gęstości - jej wartość dla TrES- 4 to tylko 0,2 grama na centymetr sześcienny.

Według Edwarda Dunhama z Lowell Observatory TrES-4 jest prawdziwym problemem teoretycznym._ Obecnie znany model opisujący supergorące planety-giganty nie wyjaśnia, jak tak duża planeta może mieć, tak małą gęstość. Rozwiązanie tej zagadki będzie okazją do nauczenia się czegoś nowego i poprawienia stosowanego dotychczas modelu_ - powiedział astronom.

Znajdująca się w gwiazdozbiorze Herkulesa planeta TrES-4 jest oddalona od Ziemi o 1 400 lat świetlnych. Według astronomów odległość planety od gwiazdy macierzystej to jedynie niewiele ponad siedem milionów kilometrów, okres obiegu to trzy i pół ziemskiej doby, a temperatura powierzchni wynosi ok. 1 300 stopni Celsjusza.