Astronomowie korzystający z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) mają mocne dowody na obecność gęstej atmosfery wokół skalistej egzoplanety TOI-561 b. Odkrycie to jest zaskakujące, gdyż przeczy współczesnym modelom formowania się planet.
TOI-561 b to egzoplaneta należąca do klasy tzw. superziem, o masie dwukrotnie większej od masy Ziemi. Krąży przy tym niezwykle blisko swojej gwiazdy macierzystej: pełny obieg (tamtejszy rok) zajmuje jej zaledwie nieco ponad 10 godzin. Z racji tak małej odległości od gwiazdy jedna strona globu jest stale zwrócona ku jej gorącej powierzchni, co dosłownie topi tę półkulę planety, zamieniając ją w ocean płynnej lawy. Trzeba przyznać, że to bardzo ekstremalne warunki, kojarzące się nam może (ale tylko trochę) z Merkurym, tj. planetą krążącą najbliżej Słońca.
Merkury nie ma jednak praktycznie atmosfery. Ogólniej, zgodnie z naszą dotychczasową wiedzą, tak małe i gorące planety powinny stracić atmosferę tuż po powstaniu (gazowa otoczka zostaje w tym scenariuszu „zdmuchnięta” przez intensywne promieniowanie gwiazdy). Jednak dane z JWST wskazują na coś zupełnie przeciwnego: TOI-561 b otacza gruba warstwę gazów. Co więcej, obecność atmosfery pomagałaby wyjaśnić nietypowo niską gęstość tej planety. Choć jest ona bez wątpienia skalista, jest też znacznie „lżejsza”, niż wynikałoby to z samego typowo żelazno-kamiennego składu.
A to nie koniec niespodzianek. Układ planetarny TOI-561 jest dodatkowo znacznie starszy od Układu Słonecznego, co czyni hipotetyczne przetrwanie tej planetarnej atmosfery jeszcze bardziej intrygującym z punktu widzenia nauki. TOI-561 b wyróżnia się spośród planet o bardzo krótkim okresie obiegu gwiazdy także tym, że krąży wokół względnie bardzo starej – a w każdym razie dwukrotnie starszej od Słońca – gwiazdy ubogiej w żelazo, która znajduje się w obszarze Drogi Mlecznej znanym jako gruby dysk. Musiała zatem powstać w środowisku chemicznym bardzo różniącym się od środowiska planet naszego Układu Słonecznego. Co więcej, jej skład może być reprezentatywny dla planet, które powstały, gdy Wszechświat był ciągle dosyć młody.
Odkrycie jest bardzo istotne: podważa sposób, w jaki astronomowie myślą zwykle o planetach skalistych krążących bardzo blisko swych gwiazd, a także sugeruje, że mogą one utrzymywać swoje gazowe otoczki znacznie dłużej, niż wcześniej zakładano. Czy będzie to miało implikacje związane z możliwością występowania życia poza Ziemią? Jeszcze nie wiadomo.
Czytaj więcej:
- Oryginalna publikacja naukowa: Johanna K. Teske et al, A Thick Volatile Atmosphere on the Ultrahot Super-Earth TOI-561 b, The Astrophysical Journal Letters (2025)
Opracowanie: Elżbieta Kuligowska
Źródło: Phys.org
Na ilustracji:
Wizualizacja pokazująca, jak mogłaby wyglądać ultragorąca superziemia TOI-561 b (na podstawie obserwacji przeprowadzonych przez teleskop kosmiczny Jamesa Webba i inne obserwatoria. Dane sugerują, że planetę otacza gęsta atmosfera (NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI))
