Ομάδα αστρονόμων της οποίας ηγείται ο Σουμπχάμ Κανόντια του Carnegie Earth & Planets Laboratory ανακάλυψε ένα ασυνήθιστο πλανητικό σύστημα στο οποίο ένας μεγάλος γίγαντας αερίων κινείται σε τροχιά γύρω από ένα μικρό ερυθρό νάνο, τον ΤΟΙ-5205. Τα ευρήματά τους, που δημοσιεύτηκαν στο The Astronomical Journal, αμφισβητούν εδραιωμένες αντιλήψεις περί του σχηματισμού πλανητών.
Μικρότεροι και ψυχρότεροι από τον Ήλιο, οι νάνοι Μ (M dwarfs) είναι τα πιο κοινά άστρα στον Γαλαξία μας. Λόγω του μικρού τους μεγέθους, τα άστρα αυτά είναι πολύ πιο κόκκινα και κατά το ήμισυ λιγότερο θερμά. Έχουν πολύ χαμηλότερες φωτεινότητες, μα εξαιρετικά μεγάλες διάρκειες ζωής. Αν και οι ερυθροί νάνοι φιλοξενούν πιο πολλούς πλανήτες, κατά μέσο όρο, σε σχέση με άλλα, πιο μεγάλα είδη άστρων, οι ιστορίες σχηματισμού τους τους κάνουν μάλλον «αδύναμους» υποψηφίους για να έχουν γίγαντες αερίων.
Ο νεοανακαλυφθείς πλανήτης- TOI-5205b- είχε ταυτοποιηθεί ως πιθανός υποψήφιος από το TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) της NASA. Η ομάδα του Κανόντια μετά επιβεβαίωσε πως ήταν πλανήτης.
«Το άστρο που τον φιλοξενεί, ΤΟΙ-5205, έχει μέγεθος περίπου τετραπλάσιο αυτού του Δία, μα κάπως κατάφερε να σχηματίσει έναν πλανήτη μεγέθους Δία, που προκαλεί έκπληξη!» τόνισε ο Κανόντια, που ειδικεύεται στη μελέτη αυτών των άστρων.
Είναι μικρός ο αριθμός των γιγάντων αερίου που έχουν ανακαλυφθεί σε τροχιά γύρω από γηραιότερα άστρα – νάνους Μ. Ωστόσο μέχρι τώρα δεν είχε βρεθεί γίγαντας αερίων σε πλανητικό σύστημα γύρω από χαμηλής μάζας νάνο Μ σαν το ΤΟΙ-5205. Για να γίνει καλύτερα αντιληπτή η σύγκριση μεγέθους, ένας πλανήτης σαν το Δία γύρω από ένα άστρο σαν τον Ήλιο είναι σαν ένα μπιζέλι γύρω από ένα γκρέιπφρουτ. Για τον TOI-5205b, επειδή το άστρο είναι πολύ μικρότερο, είναι πιο πολύ σαν ένα μπιζέλι γύρω από ένα λεμόνι. Για την ακρίβεια, όταν ο ΤΟΙ-5205b περνά μπροστά από το άστρο, μπλοκάρει περίπου το 7% του φωτός του- ένα από τα μεγαλύτερα γνωστά «transits» (διελεύσεις) εξωπλανητών.
Οι πλανήτες «γεννιούνται» στον δίσκο αερίου και σκόνης γύρω από νεαρά άστρα. Η πιο κοινή θεωρία για τον σχηματισμό αερίων γιγάντων απαιτεί συσσώρευση μάζας βραχώδους υλικού που αντιστοιχεί σε μάζα δεκαπλάσια αυτής της Γης και σχηματισμό ενός βραχώδους πυρήνα, που μετά συγκεντρώνει μεγάλες ποσότητες αερίων από τις γύρω περιοχές του δίσκου, σχηματίζοντας τον γίγαντα αερίων.
Το χρονοδιάγραμμα για αυτό είναι κρίσιμης σημασίας: «Η ύπαρξη του ΤΟΙ-5205b “τραβάει” όσα ξέρουμε για τους δίσκους στους οποίους γεννιούνται αυτοί οι πλανήτες» εξήγησε ο Κανόντια. «Στην αρχή, αν δεν υπάρχει επαρκές βραχώδες υλικό στον δίσκο για τον σχηματισμό του αρχικού πυρήνα, τότε δεν μπορεί να σχηματιστεί ένας γίγαντας αερίων. Και στο τέλος, αν ο δίσκος χαθεί πριν σχηματιστεί ο πυρήνας, τότε δεν μπορεί να σχηματιστεί ένας γιγαντιαίος πλανήτης αερίων. Ωστόσο ο ΤΟΙ-5205b σχηματίστηκε παρά αυτά τα εμπόδια. Με βάση τις γνώσεις που έχουμε τώρα για τον σχηματισμό πλανητών, ο ΤΟΙ-5205b δεν θα έπρεπε να υπάρχει, είναι ένας “απαγορευμένος” πλανήτης».