Planeta WASP-107b ma rozmiary Jowisza, ale za sprawą wyjątkowo niewielkiego jądra jest od niego 10 razy lżejsza. Ekspertów zaskoczyło powstanie gazowego olbrzyma wokół tak niewielkiego rdzenia.
Eksperci z Uniwersytetu w Montrealu (Kanada) na łamach „Astronomical Journal” przedstawili analizę nietypowej planety, która każe zmienić podejście do powstawania olbrzymich planet, takich jak Jowisz czy Saturn.
„Praca ta dotyka samych podstaw tego, jak powstają i rosną olbrzymie planety. Dostarcza konkretnego dowodu na to, że masywna akumulacja gazowej otoczki może nastąpić przy planetarnych jądrach dużo mniej masywnych, niż wcześniej sądzono” – mówi jeden z badaczy prof. Björn Benneke.
Astronom znany jest m.in. z ogłoszenia w ubiegłym roku pierwszego odkrycia wody na egzoplanecie znajdującej się w tzw. strefie zamieszkiwalnej.
Opisaną teraz planetę WASP-107b odkryto natomiast w 2017 roku. Krąży ona wokół gwiazdy WASP-107 znajdującej się ok 212 lat świetlnych od Ziemi w gwiazdozbiorze Panny.
Glob ten ma wielkość Jowisza – największej planety Układu Słonecznego – ale jest od niego aż 10 raz lżejsza i ok 30 razy cięższa od Ziemi.
To jedna z najmniej gęstych znanych egzoplanet. Planetolodzy nazywają takie obiekty super-nadętymi planetami (super-puff) albo planetami z waty cukrowej.
Naukowcy w swojej pracy wykorzystali obserwacje planety i jej gwiazdy prowadzone z pomocą Teleskopu Kecka na Hawajach.
Z jego pomocą zmierzyli wywołane orbitalnym ruchem planety drgania gwiazdy. Na tej podstawie obliczyli masę globu.
Dalsze obliczenia wskazały z kolei, że planeta musi mieć stałe jądro, które waży zaledwie cztery razy tyle, co Ziemia.
Zatem 85 proc. masy dalekiego olbrzyma obejmuje grubą warstwę gazu otaczającego jądro.
Dla porównania np. Neptun ma podobną masę do WASP-107b, ale tylko od 5 do 15 proc. jego masy skupione jest w gazowej warstwie.
„Mieliśmy mnóstwo pytań odnośnie WASP-107b. Jak mogła powstać planeta o takiej gęstości? I jak powstrzymała swoją grubą warstwę gazu przed ucieczką, co jest szczególnie zagadkowe, jeśli weźmie się pod uwagę niewielki dystans planety od gwiazdy” – opowiada Caroline Piaulet, doktorantka w zespole prof. Benneke.
„To nas zmotywowało do przeprowadzenia dogłębnej analizy historii formowania się tej planety” – dodaje.
Według modeli opartych na gazowych olbrzymach Układu Słonecznego, do powstania takiego globu potrzeba dziesięciokrotnie cięższego jądra – mówią naukowcy.
Mają jednak pewną teorię.
„Najbardziej prawdopodobny scenariusz jest taki, że planeta powstała daleko od swojej gwiazdy, gdzie gaz w dysku był na tyle zimny, że jego gromadzenie się zachodziło bardzo szybko. Planeta zmieniła potem swoją pozycję poprzez oddziaływania z dyskiem lub innymi planetami w układzie” – twierdzi prof. Eve Lee z McGill University.
Badaczka ma namyśli dysk akrecyjny – okrążający młodą gwiazdę obłok pyłu i gazu, z którego m.in powstają planety.
Przy okazji obserwacji z pomocą Teleskopu Kecka, astronomowie dokonali innego odkrycia.
W badanym układzie znaleźli kolejną planetę – WASP-107c o masie ok. 1/3 masy Jowisza.
Podczas gdy WASP-107b znajduje się teraz blisko gwiazdy i okrąża ją w 5,7 dnia, to WASP-107c orbitalna droga zajmuje trzy lata.
„WASP-107c w pewnym sensie przechowuje informacje o przeszłości systemu. Duża ekscentryczność jej orbity (orbita ma silnie eliptyczny kształt – przyp. red.) wskazuje raczej na chaotyczną przeszłość i oddziaływania między planetami, które mogły doprowadzić do znaczących zmian pozycji, jak ta, która prawdopodobnie dotknęła WASP-107b” – wyjaśnia Piaulet.
Oprócz historii jej powstania, WASP-107b nadal skrywa wiele tajemnic.
Wykonane z pomocą Teleskopu Hubble’a badania jej atmosfery wskazały, że zawiera małą ilość metanu.
„To dziwne, bo na planecie tego typu metan powinien być powszechny. Ponownie analizujemy teraz obserwacje Hubble’a przy uwzględnieniu poznanej masy i sprawdzamy, jak wpłynie to na wyniki. Szukamy mechanizmów, które mogłyby zniszczyć metan” – tłumaczy doktorantka.
Młoda badaczka ma nadzieję prowadzić dalsze obserwacje planety, być może z pomocą Teleskopu Jamesa Webba, który ma zostać wystrzelony w tym roku.
Pozwoli m.in. on na dokładniejsze badania atmosfery.
„Egzoplanety takie jak WASP-107b, które nie mają swoich odpowiedników w Układzie Słonecznym, pozwalają nam lepiej zrozumieć mechanizmy formowania się planet i wynikającą z nich różnorodność egzoplanet. Motywuje nas to do dokładnego ich badania” – podkreśla ekspertka.
Więcej informacji na stronach:
https://www.alphagalileo.org/en-gb/Item-Display/ItemId/203262
/Nauka w Polsce – PAP/
Wspieraj niezależne wydawnictwo:
Podoba Ci się to co robimy? Wesprzyj projekt Magna Polonia!
