Povrch nově objevené exoplanety velikosti Země mohou pokrývat sopky

Foto: NASA’s Goddard Space Flight Center/Chris Smith (KRBwyle)

Sopečná činnost na cizím světě, který leží asi 90 světelných let od Země, může vytvářet atmosféru. Nově objevený mimozemský svět o velikosti Země, může být posetý aktivními sopkami, jejichž emise by mohly udržovat atmosféru, uvádí nová studie NASA.

Exoplaneta známá jako LP 791-18 d, obíhá kolem červeného trpaslíka vzdáleného asi 90 světelných let od Země v jižním souhvězdí Krátera. Podle studijního týmu je o něco větší a hmotnější než Země a pravděpodobně je mnohem vulkanicky aktivnější než naše planeta.

„LP 791-18 d je slapově uzamčena, což znamená, že je ke své hvězdě neustále přivrácena stejnou stranou,“ uvedl ve svém prohlášení spoluautor studie Björn Benneke, profesor astronomie na Ústavu pro výzkum exoplanet Montrealské univerzity, který studii naplánoval a vedl.

„Denní strana by byla pravděpodobně příliš horká na to, aby na povrchu mohla existovat kapalná voda,“ řekl Benneke. „Ale množství vulkanické činnosti, o které předpokládáme, že se vyskytuje po celé planetě, by mohlo udržovat atmosféru, což by mohlo umožnit kondenzaci vody na noční straně.“

Studijní tým nalezl a charakterizoval LP 791-18 d pomocí dat shromážděných družicí NASA TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) a Spitzerovým vesmírným teleskopem této agentury.

TESS aktivně pátrá po exoplanetách z oběžné dráhy Země a sleduje prozrazené poklesy jasnosti způsobené tím, že tyto světy z pohledu družice přejdou přes tváře svých hostitelských hvězd.

Spitzer byl vyřazen z provozu v lednu 2020; pozorování LP 791-18 d patřila k posledním, která infračerveně optimalizovaný dalekohled provedl před svým vyřazením z provozu, uvedli představitelé NASA. (Spitzer však nemusí nutně skončit nadobro; soukromý tým navrhl vzkříšení teleskopu, který byl odstaven hlavně proto, aby uvolnil prostředky pro vesmírný dalekohled NASA James Webb).

LP 791-18 d je třetí planetou nalezenou v tomto konkrétním hvězdném systému, spolu s LP 791-18 b a c. Planeta b, nejvnitřnější ze tří, je asi o 20 % větší než Země. Planeta d, nejvzdálenější svět, je asi 2,5krát širší než Země a nejméně sedmkrát hmotnější, uvedli členové týmu.

Planety c a d se během svých oběhů kolem hostitelské hvězdy červeného trpaslíka míjejí relativně blízko sebe. Tyto interakce mají pro nově objevenou exoplanetu významné důsledky.

„Každý blízký průlet hmotnější planety c vyvolává gravitační přetahování planety d, čímž se její dráha stává poněkud eliptickou,“ uvedli zástupci NASA ve stejném prohlášení.

„Na této eliptické dráze je planeta d při každém průletu kolem hvězdy mírně deformována,“ dodali. „Tyto deformace mohou vytvářet dostatečné vnitřní tření, které značně zahřívá nitro planety a vyvolává sopečnou činnost na jejím povrchu. Podobným způsobem působí na Io i Jupiter a některé jeho měsíce.“

Takové „slapové zahřívání“ činí z Io, jednoho ze čtyř velkých galileovských měsíců Jupiteru, nejaktivnější vulkanické těleso ve sluneční soustavě. Io ukrývá řídkou atmosféru, v níž převládá oxid siřičitý, ale mnohem větší LP 791-18 d si pravděpodobně dokáže udržet více vulkanických plynů. A jak Benneke poznamenal, noční strana planety může být dostatečně chladná na to, aby se na ní mohla vyskytovat kapalná voda.

To z planety d nutně nečiní skvělého kandidáta na hostitele života, jak ho známe; svět může být rozvrácený příliš velkým vulkanismem. Přesto je nově objevený svět lákavým cílem pro astrobiology a výzkumníky, kteří se zajímají o vznik a vývoj atmosfér exoplanet.

„Velkou otázkou v astrobiologii, oboru, který široce zkoumá vznik života na Zemi i mimo ni, je, zda je pro život nutná tektonická nebo vulkanická činnost,“ uvedla ve stejném prohlášení spoluautorka studie Jessie Christiansenová z NASA Exoplanet Science Institute na Kalifornském technologickém institutu v Pasadeně.

„Kromě toho, že tyto procesy mohou potenciálně zajistit atmosféru, mohou vyvrhnout materiály, které by jinak klesly dolů a uvízly v kůře, včetně těch, o kterých si myslíme, že jsou důležité pro život, jako je uhlík,“ dodala Christiansenová.

Následné práce v systému budou pravděpodobně brzy následovat: LP 791-18 c je již schváleným cílem pro budoucí pozorování vesmírným dalekohledem Jamese Webba a planeta d by se na seznam mohla dostat také.

Nová studie(otevře se v nové záložce) byla dnes (17. května) publikována online v časopise Nature.