Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) zidentyfikował egzoplanetę TOI-561 b, co stanowi wyzwanie dla obecnych modeli powstawania planet. Ta super-Ziemia, położona 280 lat świetlnych od nas, w gwiazdozbiorze Sekstanu, ma zaskakująco gęstą atmosferę, mimo że orbituje bardzo blisko swojej gwiazdy. Odkrycie sugeruje, że planety mogą tworzyć i utrzymywać atmosfery w warunkach wcześniej uznawanych za nienadające się do zamieszkania, co zmusza astronomów do ponownego rozważenia istniejących teorii.
Płonący, zsynchronizowany świat
TOI-561 b jest około 1,4 razy większy od Ziemi i okrąża swoją gwiazdę w zaledwie 11 godzin. Ta szybka orbita plasuje ją w kategorii egzoplanet o ultrakrótkim okresie, krążących w odległości 1/40 odległości między Merkurym a Słońcem. W rezultacie planeta znajduje się w synchronicznym obrocie: jedna strona jest stale zwrócona w stronę gwiazdy, tworząc stały biegun światła i ciemności.
Anomalia atmosferyczna
Najbardziej uderzającą cechą TOI-561 b jest jego atmosfera. Biorąc pod uwagę bliskość planety do swojej gwiazdy, temperatura po jej jasnej stronie osiągnęłaby 2700°C, gdyby była to naga skała. Jednak pomiary JWST pokazują temperatury zaledwie 3200°F (1800°C). Ta rozbieżność wskazuje na obecność gęstej atmosfery, która chroni powierzchnię i redystrybuuje ciepło.
Dlaczego to ma znaczenie: Planety na tak bliskich orbitach zazwyczaj tracą atmosferę w ciągu miliardów lat z powodu promieniowania gwiazdowego. Zatrzymywanie atmosfery TOI-561 b zaprzecza tym oczekiwaniom, wskazując, że planety mogą utrzymywać atmosferę nawet w ekstremalnych warunkach.
Niezwykła kompozycja i formacja
Niska gęstość planety również stanowi tajemnicę. TOI-561 b krąży wokół starej, ubogiej w żelazo gwiazdy w grubym dysku Drogi Mlecznej, co wskazuje, że powstała ona w środowisku chemicznym odmiennym od naszego Układu Słonecznego. Atmosfera prawdopodobnie zawiera lotne związki, takie jak para wodna i chmury krzemianowe, które pomagają efektywnie rozprowadzać ciepło i odbijać światło gwiazd.
Naukowcy uważają, że silne wiatry przenoszą ciepło ze strony dziennej na nocną. Atmosfera pochłania również promieniowanie bliskiej podczerwieni, co dodatkowo obniża mierzoną temperaturę.
„Naprawdę potrzebujemy gęstej, bogatej w lotne atmosfery, aby wyjaśnić wszystkie obserwacje” – mówi astronom Anjali Piette, podkreślając potrzebę niezwykłego składu atmosfery, aby wyjaśnić odkrycia.
Wyniki opublikowane 11 grudnia w The Astrophysical Journal Letters pokazują zdolność JWST do wykrywania wcześniej nieobserwowalnych cech planet. Odkrycie TOI-561 b rodzi fundamentalne pytania dotyczące powstawania planet i retencji w atmosferze.
Ta planeta udowadnia, że wszechświat jest pełen niespodzianek, a nasza wiedza na temat układów egzoplanetarnych pozostaje niepełna. Przyszłe obserwacje będą miały kluczowe znaczenie dla rozwikłania tajemnic tej „piekielnej planety” i udoskonalenia naszych modeli ewolucji planet w ekstremalnych warunkach.
