rekordman

Foto: Katherine Cainová, Carnegie Science/Tiskový zdroj EurekAlert

Rekordman ve vesmíru? Nejen, že je exoplaneta TOI-5205 příliš velká na svou hvězdu, ale také má atmosféru, jakou jsme dosud neviděli.

Podivná exoplaneta TOI-5205 b je záhadou již od svého objevu. Je jen o něco větší než Jupiter a obíhá kolem červeného trpaslíka, jehož poloměr je jen asi čtyřikrát větší než je její vlastní. Je jen 375krát těžší, což znamená, že planeta má asi 0,3 procenta hmotnosti své hvězdy, což je nejvíce ze všech známých planet, které obíhají kolem červených trpaslíků.

Jak k této neobvyklé konfiguraci došlo, zůstává záhadou. Nové pozorování navíc přispělo k dalším jejím zvláštnostem. Z pozorování „zakázané“ exoplanety TOI-5205 b, vyplývá, že atmosféra této obří planety obsahuje méně těžkých prvků než její mateřská hvězda. Tyto poznatky mají význam pro naše chápání procesu vzniku obřích planet, k němuž dochází v rané fázi života hvězdy.

Odhalené složení

Aby astronomové potvrdili existenci této podivné planety, navázali svou práci na původní pozorování satelitu NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Systém pozorovali pomocí JWST v okamžiku, kdy TOI-5205 b procházela před svou hvězdou, takže hvězdné světlo procházející atmosférou planety odhalilo její složení. A to je opravdu hodně zvláštní!

Astronomové, k nelibosti chemiků po celém světě, definují vše, co není vodík nebo helium, jako „kov“. Hvězdy tedy mají metalicitu a mohou být bohaté na kovy, nebo chudé na kovy v závislosti na poměru prvků, které obsahují kromě vodíku a helia.

Obecně platí, že když se tvoří hvězdný systém, hvězda si přivlastní většinu vodíku a helia z hvězdné porodnice, což znamená, že planety mají vyšší metalicitu než hvězda. Překvapením tedy je, že na základě těchto pozorování má TOI-5205 b nižší metalicitu než její hvězda. Něco takového dosud nikdy nikdo neviděl. Jde zřejmě o něco, co je zjevně na druhé straně spektra.

Model k odhalení příčiny

Je zřejmé, že se v tomto koutě vesmíru děje něco podivného. Vědci proto využili sofistikované matematické modely, aby odhalili příčiny tohoto podivného výsledku. Ty naznačují, že těžší prvky jsou z větší části ukryté hluboko uvnitř planety.

Výsledky naznačují, že těžké prvky během formování planety migrovaly směrem dovnitř a nyní se její vnitřek a atmosféra nemísí. Stručně řečeno,…. tyto výsledky naznačují, že planetární atmosféra je velmi bohatoá na uhlík a chudá na kyslík.

Celková metalicita planety je asi 100krát vyšší než metalicita samotné atmosféry. TOI-5205 b je opět rekordmanem. Navíc má její atmosféra nejnižší metalicitu ze všech známých plynných obrů. Netvoří ji čistý vodík a hélium. Je v ní smíchána řada dalších zajímavých molekul, jako je metan a sirovodík. Možná nám celé chemické složení tohoto světa pomůže zjistit, jak vznikl.

Skutečnost, že planeta má nižší metalicitu než její mateřská hvězda, ji odlišuje od všech obřích planet, které kdy vědci studovali. uvedla ve svém prohlášení .

Zdroj:  hlavní autor studie Caleb i, Cañas z Goddard Space Flight Center NASA; https://www.eurekalert.org/news-releases/1122699; Výsledky studie byly publikovány v časopise The Astronomical Journal.