Vesmírný dalekohled Jamese Webba odhalil, že exoplaneta TOI-561b, super-Země obíhající kolem vzdálené hvězdy, je zahalena překvapivě hustou atmosférou navzdory extrémnímu horku. Tento objev zpochybňuje stávající modely planetárních atmosfér, zejména pro malé světy vystavené intenzivnímu záření hvězd.
Žhavý svět TOI-561b
TOI-561b se nachází v souhvězdí Sextans, 280,5 světelných let daleko, a obíhá kolem 10 miliard let staré hvězdy, což z ní činí jednu z nejstarších známých planetárních soustav. Tato planeta, asi 1,45krát větší než poloměr Země a 3,2krát hmotnější, dokončí oběžnou dráhu za pouhých 0,44 dne. Hvězda, kolem níž obíhá, je asi o 80 % menší než naše Slunce, ale výrazně starší a méně bohatá na kovy. Hustota planety je nižší, než se očekávalo pro skalnatý svět, což naznačuje jedinečné složení nebo neobvykle nafouklou atmosféru.
Záhada atmosféry
Planety takto blízko svých hvězd obvykle rychle ztrácejí svou atmosféru v důsledku intenzivních hvězdných větrů a tepla. Atmosféra TOI-561b je však nejen přítomná, ale zjevně dostatečně hustá na to, aby výrazně snížila teplotu na denní straně planety z předpokládaných 2700 °C (4900 °F) na 1800 °C (3200 °F). To naznačuje složitou interakci mezi roztaveným povrchem planety a jejím plynným obalem.
Výzkumníci naznačují, že silné větry v atmosféře cirkulují teplo z denní strany na noční. Přítomnost plynů, jako je vodní pára a silikátové mraky, může také hrát roli při pohlcování záření a odrážení světla hvězd, což dále ochlazuje planetu.
Nestabilní rovnováha
“Opravdu potřebujeme hustou, těkavou atmosféru, abychom vysvětlili všechna pozorování,” říká Dr. Anjali Piette, astronomka z University of Birmingham. Tým naznačuje, že planeta udržuje tuto atmosféru prostřednictvím dynamické rovnováhy, ve které jsou plyny neustále uvolňovány z oceánu magmatu do atmosféry, ale jsou také vtahovány zpět do nitra planety. To může vysvětlit, jak si TOI-561b zachovává tak významnou atmosféru navzdory extrémním podmínkám.
Tento objev zdůrazňuje, jak málo toho stále víme o vývoji planet, zejména jiných světů, než je ten náš. TOI-561b je “koule roztavené lávy”, která může obsahovat vodítka ke vzniku planet v prostředích chudých na kovy, což zpochybňuje předpoklady o tom, co dělá planetu obyvatelnou nebo dokonce schopnou přežití.
Studie publikovaná v The Astrophysical Journal Letters otevírá nové možnosti pro studium atmosfér ultra horkých exoplanet a zdokonaluje naše chápání planetárních atmosfér v celé galaxii.
