Astronomové objevili atmosféru kolem lávové planety, překvapivé zjištění, které zpochybňuje současné představy o tom, jak se tyto ultra horké světy chovají. Na rozdíl od většiny kamenných exoplanet, které obíhají extrémně blízko u svých hvězd, TOI 561b – svět srovnatelný s hmotností se Zemí, ale dvojnásobnou velikostí – se zdá, že si zachovává významnou obálku plynu. Objev publikovaný v Astrophysical Journal Letters je dosud nejsilnějším důkazem toho, že takové planety mohou udržet atmosféru navzdory intenzivní hvězdné radiaci a slabé gravitaci.
Neočekávané zadržování plynu
Většina malých planet poblíž svých hvězd se snaží udržet atmosféru. Jejich slabá gravitace umožňuje rychle se pohybujícím molekulám plynu uniknout do vesmíru, zatímco silné záření z blízkých hvězd odstraňuje veškerou potenciální atmosféru. TOI 561b, objevený sondou TESS v roce 2020, obíhá za méně než 10 hodin, takže je neuvěřitelně horký a zdánlivě nevhodný pro udržení atmosféry.
„Očekávali jsme, že by tam už neměla být atmosféra,“ vysvětluje Nicole Wallach z Carnegie Earth and Planetary Laboratory. “Ale potřebujeme atmosféru, abychom vysvětlili, co vidíme.”
Neobvykle nízká hustota planety na její velikost – asi čtyřikrát větší než hustota vody – byla časným indikátorem toho, že se děje něco neobvyklého. Atmosféra může zvětšit zdánlivou velikost planety a vytvořit tuto anomální hodnotu hustoty.
JWST odhaluje mírné teploty
Pomocí vesmírného teleskopu Jamese Webba výzkumníci analyzovali rozložení teploty na TOI 561b. Bez atmosféry očekávali extrémní teplotní rozdíly mezi denní a noční stranou. Strana neustále obrácená ke hvězdě by byla horká, zatímco temná strana by byla ledová. Místo toho data JWST ukázala překvapivě mírné teploty na obou stranách.
Denní teploty byly přibližně 1800 °C, což je výrazně pod očekávanými 2700 °C. To ukazuje na přítomnost atmosféry se silnými větry, které distribuují teplo po celé planetě.
Magma oceány a zachování atmosféry
Roztavený povrch planety může hrát roli při doplňování atmosféry. Žhnoucí proudy mohou uvolňovat plyny rychleji, než je hvězda může odnést, což umožňuje atmosféře přetrvávat v průběhu času. Objev vyvolává otázky, jak jsou společné atmosféry na podobných lávových světech.
“Právě se o tom začínáme učit víc,” říká Wallach. “Až budou k dispozici nová pozorování, uvidíme, jak anomální je přítomnost atmosféry na těchto typech kamenných planet.”
Přestože je TOI 561b příliš horký na to, aby podporoval život, tento objev poskytuje cenné informace o vývoji planet. Studium extrémních exoplanet, jako je tato, může výzkumníkům pomoci vylepšit modely ztráty a zadržování atmosféry, které jsou nezbytné pro pochopení obyvatelnosti jiných světů.
Nečekaný objev atmosféry na lávové planetě ukazuje, že naše současné chápání atmosfér exoplanet je neúplné. Je zapotřebí dalšího výzkumu, aby se zjistilo, zda je tento jev vzácný nebo rozšířený mezi podobnými světy.
