2023: najciekawsze egzoplanety

W tym roku naukowcy dodali wiele fascynujących nowych światów do wciąż powiększającego się katalogu ponad 5000 planet pozasłonecznych. Wśród nich są planety, jakich nigdy wcześniej nie widzieliśmy – oto najciekawsze z nich.

Pierwiastki ciężkie w atmosferze gazowego olbrzyma

Obserwacje wykonane za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba potwierdziły obecność ciężkich pierwiastków (węgla i tlenu) w atmosferze odległej egzoplanety HD149026b, znanej pod nazwą Smertrios. Odkrycie to było zaskoczeniem, bo gazowe olbrzymy z naszego Układu Słonecznego, takie jak Jowisz czy Saturn, mają w swoich atmosferach głównie wodór i hel. Według ogólnej prawidłowości im większa jest planeta, tym mniej ciężkich pierwiastków znajduje się w jej atmosferze. Odkrycie obróciło ten pogląd do góry nogami.

Egzoplaneta Smertrios ma atmosferę, która łamie dotychczasowe oczekiwania. (NASA/JPL-Caltech)

Świat z długim okresem orbitalnym i niskimi temperaturami

Satelita TESS dodał około 2000 światów do listy planet pozasłonecznych, jednak jedna z nich, gazowy olbrzym TOI-4600c, szczególnie zwróciła uwagę naukowców zajmujących się planetami. Podczas gdy większość odkrytych dotąd egzoplanet krąży bardzo blisko swoich gwiazd, TOI-4600c okrąża swoją gwiazdę co 482,82 dni, czyli 16 miesięcy. To najdłuższy rok spośród wszystkich planet odkrytych przez TESS. Gazowy olbrzym ma również temperaturę powierzchni rzędu -78 stopni Celsjusza.

Rzadki układ z sześcioma bliskimi mini-Neptunami

W odległości zaledwie 100 lat świetlnych od Układu Słonecznego odkryto układ planetarny, w którym sześć planet krąży niezwykle blisko gwiazdy macierzystej – tak blisko, że wszystkie te planety mogłyby zmieścić się w odległości między Merkurym a naszym Słońcem. Co więcej, astronomowie są przekonani, że ten układ pozostaje niezmieniony od ponad miliarda lat, ponieważ planety krążą w niemal idealnym rezonansie matematycznym.

Sześć planet układu HD110067. (CC BY-NC-SA 4.0, Thibaut Roger/NCCR PlanetS)

Masywna planeta wokół małej gwiazdy

W nowych badaniach, które rzucają wyzwanie wyobrażeniom naukowców planetarnych o tym, co jest możliwe, odkryto masywną egzoplanetę LHS 3154 b, trzynastokrotnie masywniejszą od Ziemi, krążącą wokół skrajnie chłodnego karła. Planeta przypomina wielkością Neptuna, ale jej gwiazda jest dziewięć razy mniej masywna niż Słońce. Stosunek masy planety wielkości Neptuna do jej gwiazdy macierzystej, oddalonej od nas o 51 lat świetlnych, jest 100 razy większy niż stosunek masy Ziemi do Słońca.

Najdłuższy film z orbitą egzoplanety

Wykorzystując dane obserwacyjne z 17 lat, astronomowie stworzyli film przedstawiający orbitę egzoplanety Beta Pictoris b. Uzyskane dane zostały skondensowane do 10 sekund filmu, na którym uchwycono 75% całkowitej orbity planety wokół jej gwiazdy macierzystej, której okrążenie zajmuje aż 23 lata ziemskie. Planeta znajduje się w układzie oddalonym o 64 lata świetlne od Ziemi i ma masę 12 razy większą niż Jowisz.

Planety układu Trappist przypominają Merkurego

Obserwacje przeprowadzone za pomocą instrumentu średniej podczerwieni MIRI JWST wykazały, że dwie wewnętrzne planety układu planetarnego Trappist prawdopodobnie nie mają atmosfery. Trzy miesiące później podobne wyniki uzyskano dla TRAPPIST-1c, kolejnej planety w tym układzie planetarnym. Astronomowie przypisują brak atmosfery na tych planetach gwałtownej aktywności ich macierzystej gwiazdy.

Artystyczne wyobrażenie czerwonego karła TRAPPIST-1 i planety TRAPPIST-1 b na pierwszym planie. (Benoît Gougeon, Université de Montréal)

Mini Neptun spowity mgłą, niepodobny do niczego z naszego Układu

Badacze planety skierowali JWST na mini Neptuna Gliese 1214 b i odkryli, że planeta jest otoczona gęstą mgiełką lub warstwą chmur. Gliese 1214 b początkowo okazała się trudna do zaobserwowania ze względu na silnie odbijającą światło atmosferę, a naukowcy uważają obecnie, że może ona zawierać duże ilości pary wodnej. Odległy od nas 48 lat świetlnych glob krąży jednak bardzo blisko swojej macierzystej gwiazdy, więc jest mało prawdopodobne, aby na jego powierzchni znajdowały się jakiekolwiek ciekłe oceany. Co ciekawe, mini Neptuny, czyli planety mniejsze od Neptuna, ale większe od Ziemi, w ogóle nie występują w naszym Układzie Słonecznym.

Metaliczne chmury niczym kosmiczne lustro

Astronomowie zidentyfikowali egzoplanetę LTT9779 b, która odbija aż 80% padającego na nią światła gwiazdy macierzystej. Dla porównania Ziemia odbija 30% światła Słońca. Niezwykle gorąca planeta, która znajduje się 264 lata świetlne od Ziemi, jest wyjątkowo odblaskowa ze względu na wysoki udział metali w jej atmosferze. Jest też pięć razy większa od Ziemi, przez co zyskała tytuł największego kosmicznego zwierciadła, jakie kiedykolwiek odkryto.

Ilustracja egzoplanety LTT9779b krążącej wokół swojej gwiazdy. (Ricardo Ramírez Reyes (Universidad de Chile))

Planeta tracąca atmosferę

Zaobserwowano egzoplanetę znajdującą się w odległości około 950 lat świetlnych od Ziemi, która gwałtownie traci swoją atmosferę z powodu bardzo bliskiej odległości od macierzystej gwiazdy. Planeta, znana jako HAT-P-32 b, ma masę około 68% masy Jowisza, ale jest od niego dwukrotnie większa i okrąży w odległości zaledwie 3,2 miliona kilometrów od swojej gwiazdy, czyli około 3% odległości dzielącej Ziemię od Słońca. Ta bliskość sprawia, że gazowy olbrzym jest dosłownie prażony przez promieniowanie swojej gwiazdy, co klasyfikuje HAT-P-32 b jako planetę w typie gorącego Jowisza. Astronomowie monitorują też ogon gazowy HAT-P-32 b, utworzony z helu wypływającego z jego atmosfery.

Układ podwójny gwiazd domem wielu światów!

Choć układy podwójne, w których dwie gwiazdy krążą wokół siebie, są powszechne w kosmosie, jest znacznie mniej prawdopodobne, że układy te zawierają planety. Wynika to z tego, że gwiazdy podwójne prawdopodobnie wzbudzają i zaburzają dyski formujące planety już na etapie formowania się układów planetarnych. Dotychczas znany był tylko jeden układ podwójny, w którym znajdowało się kilka planet, jednak w tym roku naukowcy odkryli kolejny układ złożony z wielu planet krążących wokół pary gwiazd. Gdy astronomowie zbadali układ podwójny TOI-1338, znajdujący się około 1320 lat świetlnych od Ziemi, odkryli w nim planetę nazwaną TOI-1338b, krążącą wokół pary gwiazd TOI-1338. Próbując zmierzyć masę tej planety, odkryli tam... kolejną planetę.

Ilustracja planety podwójnej, świata orbitującego wokół nie jednej, a dwóch gwiazd, okrążającego ich środek masy. (Mark Garlick/Science Photo Library/Getty Images)