Vesmírný dalekohled Jamese Webba NASA odhalil exoplanetu, která zpochybňuje dosavadní teorie o vzniku planet. Objekt s oficiálním označením PSR J2322-2650b má velikost Jupiteru, ale jeho atmosféra je tvořená převážně heliem a uhlíkem. Co je na tom divného? Jde o kombinaci, kterou jsme nikde jinde ve vesmíru neviděli. A to není všechno. Je větší než její hvězda a gravitační síly ji protáhly do tvaru citronu.
„Bylo to naprosté překvapení,“ přiznává Peter Gao z Carnegie Earth and Planets Laboratory ve Washingtonu, jeden ze spoluautorů studie. „Pamatuji si, jak se po stažení dat ozvala reakce ‚Co to sakra je?‘ Je to naprosto odlišné od toho, co jsme očekávali.“
Jak podle umělce může podobná planeta vypadat? Foto: Se souhlasem NASA
Atmosférou této podivné planety se vznáší oblaka sazí. Hluboko uvnitř pak mohou uhlíkové mraky kondenzovat a tvořit diamanty. Jak taková planeta vůbec vznikla, zůstává záhadou. Studie vyšla tento týden v časopise The Astrophysical Journal Letters.
Citronový tvar kvůli pulsaru
PSR J2322-2650b obíhá kolem pulsaru, rychle rotující neutronové hvězdy, která vyzařuje pravidelné pulsy elektromagnetického záření. Pulsar má hmotnost Slunce, ale velikost města. Je to opravdu bizarní kombinace.
Exoplaneta je od své hvězdy vzdálená pouhých 1,6 milionu kilometrů. Pro srovnání – Země je od Slunce vzdálená zhruba 150 milionů kilometrů. Díky extrémně těsné oběžné dráze trvá jeden rok na této planetě pouhých 7,8 hodiny. Gravitační síly mnohem těžšího pulsaru ji stlačují do bizarního citronového tvaru.
„Tento systém je jedinečný, protože můžeme pozorovat planetu ozářenou její hvězdou, ale hvězdu samotnou vůbec nevidíme,“ vysvětluje Maya Beleznay ze Stanfordovy univerzity v Kalifornii, která pracovala na modelování tvaru planety. „Takže dostáváme opravdu čisté spektrum. A můžeme studovat tento systém mnohem detailněji než běžné exoplanety.“
Atmosféra, která by neměla existovat
Michael Zhang z University of Chicago, hlavní autor studie, popisuje svůj úžas: „Planeta obíhá hvězdu, která je naprosto bizarní: Má hmotnost Slunce, ale velikost města. Jde o nový typ planetární atmosféry, jakou nikdo nikdy předtím neviděl. Místo běžných molekul, které na exoplanetě očekáváme, jako voda, metan a oxid uhličitý, jsme viděli molekulární uhlík, konkrétně C3 a C2.“
Foto: Se souhlasem NASA
Molekulární uhlík je mimořádně neobvyklý. Při teplotách panujících na této planetě (od 650 °C na nejchladnějších místech noční strany až po 2 040 °C na nejžhavějších místech denní strany) by se uhlík normálně vázal s jakýmikoli dalšími atomy v atmosféře. Molekulární uhlík dominuje pouze tehdy, když v atmosféře téměř chybí kyslík nebo dusík.
Ze zhruba 150 planet, které astronomové studovali uvnitř i vně naší sluneční soustavy, žádná jiná neobsahuje detekovatelný molekulární uhlík.
Diamantové deště uvnitř planety
Roger Romani ze Stanfordovy univerzity nabízí fascinující teorii o tom, co se může dít v této unikátní atmosféře: „Jak se planeta ochlazuje, směs uhlíku a kyslíku ve vnitřku začíná krystalizovat. Čisté uhlíkové krystaly se vznášejí k povrchu a mísí se s heliem, což to je právě to, co vidíme. Ale pak se musí něco stát, aby kyslík a dusík zůstaly stranou. A tady začíná ta záhada.“
Vesmírný dalekohled Jamese Webba disponuje speciálními čočkami, které dokáží zachytit vesmír v novém světle. Zdroj: Se souhlasem NASA
Mezinárodní astronomická unie definuje exoplanetu jako nebeské těleso s hmotností nižší než 13 hmotností Jupiteru, které obíhá kolem hvězdy, hnědého trpaslíka nebo hvězdného pozůstatku, jako je pulsar.
Ze šesti tisíc známých exoplanet je toto jediná, která připomíná našeho plynného obra (s hmotností, poloměrem a teplotou podobnou horkému Jupiteru) a obíhá kolem pulsaru. Pouze hrstka pulsarů má podle našich znalostí planety.
Jde o objev, který mohl učinit pouze Webbův vesmírný dalekohled. Umožnily to jeho infračervené vidění a mimořádná citlivost v kombinaci s umístěním 1,5 milionu kilometrů od Země a obrovským slunečním štítem udržujícím přístroje velmi chladné. Takový výzkum není možné provádět ze Země. I tak ale vědce čeká vyřešení řady hádanek. Nejdůležitější je ta, jak vůbec podobná planeta mnohla vzniknout.
Zdroj: NASA
