Astronomi su prvi put zabilježili uvjerljive znakove atmosfere oko iznimno vrućeg stjenovitog egzoplaneta TOI-561 b. Ovo je otkriće koje bi moglo iz temelja promijeniti naše razumijevanje formiranja i evolucije malih planeta u ekstremnim uvjetima.
Istraživanje, koje je provela skupina znanstvenika pod vodstvom Instituta Carnegie koristeći moćni svemirski teleskop James Webb (JWST), pokazalo je nešto što je iznenadilo stručnu zajednicu: čak su i supervrući svjetovi sposobni zadržati guste plinske omotače unatoč blizini svoje zvijezde.
Nemogući uvjeti za preživljavanje atmosfere
TOI-561 b ima masu otprilike dvostruko veću od Zemlje, ali se nalazi u orbiti koja iznosi samo jednu četrdesetinu udaljenosti Merkura od Sunca. Zbog takve ekstremne blizine, godina na ovom planetu traje svega 10,56 sati, a jedna njegova strana stalno je okrenuta prema zvijezdi (tzv. plimno zaključavanje).
U takvim paklenim uvjetima, kako se ranije smatralo u planetarnoj znanosti, mala stjenovita planeta trebala bi izgubiti svoju atmosferu ubrzo nakon formiranja zbog intenzivnog zvjezdanog vjetra i zračenja.
Podaci s James Webba mijenjaju pravila igre
Međutim, najnoviji podaci s teleskopa JWST proturječe toj pretpostavci. Istraživači su analizom otkrili da TOI-561 b ima manju gustoću nego što se očekuje za planet čisto stjenovitog, zemaljskog sastava. Znanstvenici nude dva moguća objašnjenja za ovaj fenomen:
- Neyobičan kemijski sastav: Zvijezda sustava je mnogo starija od našeg Sunca i siromašna je željezom, što bi moglo utjecati na sastav planeta.
- Prisutnost guste atmosfere: Plinski omotač mogao bi vizualno „povećati” dimenzije planeta, smanjujući njegovu prividnu gustoću.
Temperaturne zagonetke
Tijekom sekundarne pomrčine, instrument NIRSpec na teleskopu izmjerio je temperaturu na dnevnoj strani TOI-561 b. Da je površina bila samo neprekidna užarena stijena bez atmosfere, temperatura bi prema izračunima morala dosezati gotovo 2700 °C.
Umjesto toga, izmjerena vrijednost iznosi znatno nižih 1750 °C. Takvo primjetno hlađenje, prema riječima znanstvenika, moguće je samo u slučaju aktivne preraspodjele topline – na primjer, zahvaljujući snažnim atmosferskim vjetrovima koji prenose toplinu s dnevne na noćnu stranu.
Što čini ovu atmosferu?
Tim znanstvenika razmatrao je i alternativne modele kako bi objasnili podatke, poput postojanja magmatskog oceana ili tanke pare isparenih stijena. Međutim, nijedna varijanta nije se slagala s prikupljenim podacima tako precizno kao model punopravne atmosfere.
Istraživači pretpostavljaju da ovaj otporni plinski omotač može sadržavati:
- Vodenu paru i druge hlapljive spojeve.
- Silikatne oblake koji odbijaju dio svjetlosti i time hlade planet.
Pogled u rani Svemir
Kako TOI-561 b uspijeva zadržati atmosferu pri tako intenzivnom zračenju pitanje je koje ostaje otvoreno i zahtijeva daljnja istraživanja. Ipak, ovo otkriće može postati ključ za razumijevanje toga kako su nastajali planeti u ranom Svemiru i zašto je dio njih uspio sačuvati svoje plinske omotače čak i u najekstremnijim uvjetima koje možemo zamisliti.
