Nowa planeta zachowuje atmosferę pomimo promieniowania pobliskiej gwiazdy
Nowo odkryta planeta Feniks, która przetrwała w ekstremalnych warunkach w pobliżu czerwonego olbrzyma oferuje nowy wgląd w to, jak ewoluują planety.
Wizja artystyczna egzoplanety Feniks i jej gwiazdy macierzystej.
Źródło: Roberto Molar Candanosa/Johns Hopkins University
Rzadka egzoplaneta, która powinna być pozbawiona atmosfery z powodu intensywnego promieniowania pobliskiej gwiazdy macierzystej, w jakiś sposób wytworzyła puszystą atmosferę. Jest to najnowsze z serii odkryć, które zmuszają naukowców do ponownego przemyślenia teorii na temat tego, jak planety starzeją się i umierają w ekstremalnych środowiskach.
Nowo odkryta planeta, nazwana Feniksem ze względu na swoją zdolność do przetrwania energii promieniowania czerwonego olbrzyma, ilustruje ogromną różnorodność układów słonecznych i złożoność ewolucji planet - zwłaszcza pod koniec życia gwiazd.
Wyniki zostały opublikowane 5 czerwca 2024 roku w czasopiśmie The Astronomical Journal.
Ta planeta nie ewoluuje tak, jak myśleliśmy. Wygląda na to, że ma znacznie większą i mniej gęstą atmosferę, niż spodziewalibyśmy się dla tych układów - powiedział Sam Grublatt, astrofizyk z Johns Hopkins University, który kierował badaniami. Jak udało się utrzymać tę atmosferę, mimo że znajdowała się tak blisko dużej gwiazdy macierzystej, jest najważniejszym pytaniem.
Nowo odkryta planeta należy do rzadkiej kategorii zwanej “gorącymi neptunami”. Planety te przypominają odległe, zamarznięte olbrzymy naszego Układu Słonecznego, ale znajdują się znacznie bliżej swoich gwiazd macierzystych i są znacznie gorętsze. Najnowsza odkryta planeta, oficjalnie nazwana TIC 365102760 b, jest wyjątkowa, ponieważ jest mniejsza, starsza i gorętsza niż wcześniej sądzono. Ma rozmiar 6,2 razy większy od Ziemi, okrąża swoją macierzystą gwiazdę co 4,2 dnia i znajduje się około 6 razy bliżej swojej gwiazdy niż Merkury od Słońca.
Naukowcy uważają, że ze względu na wiek Feniksa i wysokie temperatury, w połączeniu z niespodziewanie niską gęstością, proces usuwania atmosfery przebiegał wolniej, niż wcześniej sądzono. Oszacowali również, że planeta ma gęstość 60 razy mniejszą niż najgorętszy “gorący neptun” odkryty do tej pory. Przewidują, że planeta przetrwa nie dłużej niż 100 milionów lat, zanim zacznie umierać, opadając spiralnie w kierunku swojej gwiazdy macierzystej.
To najmniejsza planeta, jaką kiedykolwiek znaleźliśmy wokół jednego z tych czerwonych olbrzymów i prawdopodobnie planeta o najniższej masie krążąca wokół gwiazdy [czerwonego] olbrzyma, jaką kiedykolwiek widzieliśmy - powiedział Grunblatt. Dlatego wygląda naprawdę dziwnie. Nie wiemy, dlaczego wciąż ma atmosferę, podczas gdy inne “gorące neptuny”, które są znacznie mniejsze i znacznie gorętsze, wydają się tracić atmosferę w znacznie mniej ekstremalnych środowiskach.
Grunblatt i jego zespół byli w stanie uzyskać takie spostrzeżenia, opracowując nową metodę dostrajania danych z satelity Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Teleskop satelity może wykryć planety o niskiej gęstości, ponieważ zmniejszają one jasność swoich gwiazd macierzystych, gdy przechodzą przed nimi. Jednak zespół Grunblatta odfiltrował niechciane światło na zdjęciach, a następnie połączył je z dodatkowymi pomiarami z Obserwatorium W.M. Kecka, które śledzi niewielkie wahania gwiazd wywołane przez okrążające je planety.
Odkrycia mogą pomóc naukowcom lepiej zrozumieć, w jaki sposób atmosfery takie jak ziemska mogą ewoluować, powiedział Grunblatt. Naukowcy przewidują, że za kilka miliardów lat Słońce przekształci się w czerwonego olbrzyma, który spuchnie i pochłonie Ziemię oraz inne planety wewnętrzne.
Nie rozumiemy zbyt dobrze późnego etapu ewolucji układów planetarnych - powiedział Grunblatt. To mówi nam, że być może atmosfera Ziemi nie będzie ewoluować dokładnie tak, jak myśleliśmy.
Puchate planety często składają się z gazów, lodu lub innych lżejszych materiałów, które sprawiają, że ich ogólna gęstość jest mniejsza niż jakiejkolwiek planety w Układzie Słonecznym. Są one tak rzadkie, że naukowcy uważają, że posiada je tylko 1% gwiazd. Egzoplanety takie jak Feniks nie są tak często odkrywane, ponieważ ich mniejsze rozmiary sprawiają, że trudniej je dostrzec niż większe, gorętsze planety, powiedział Grunblatt. Dlatego też jego zespół poszukuje więcej takich mniejszych światów. Dzięki nowej technice znaleźli już tuzin potencjalnych kandydatów.
Przed nami jeszcze długa droga do zrozumienia, w jaki sposób atmosfery planetarne ewoluują w czasie - powiedział Grunblatt.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
