Astronómovia narazili na planetárny systém, ktorý podľa doterajších teórií prakticky nemal existovať. V sústave vzdialenej približne 190 svetelných rokov od Zeme objavili dvojicu planét s mimoriadne zvláštnym usporiadaním aj chemickým zložením. Najväčšie prekvapenie však priniesla menšia planéta, ktorej atmosféra odporuje tomu, čo vedci očakávali od tak extrémne horúceho sveta.

Systém s označením TOI-1130 zaujal vedcov už pred niekoľkými rokmi po objave pomocou družice Transiting Exoplanet Survey Satellite. Nové pozorovania cez James Webb Space Telescope však teraz ukázali, že ide o jednu z najpodivnejších exoplanetárnych sústav, aké poznáme.

V centre pozornosti stojí dvojica planét. Vonkajšia je takzvaný „horúci Jupiter“, plynný gigant veľkosťou podobný Jupiteru, ktorý obehne svoju hviezdu za osem dní. Oveľa väčší šok však predstavuje vnútorná planéta TOI-1130b, patriaca do kategórie mini-Neptúnov.

Táto planéta obieha svoju hviezdu extrémne blízko a jeden obeh jej trvá len štyri dni. Pri tak malej vzdialenosti dosahujú teploty viac než 540 stupňov Celzia. Podľa doterajších modelov by mala mať atmosféru tvorenú prevažne ľahkými plynmi, najmä vodíkom a héliom.

Realita je však úplne iná. Vedci v jej atmosfére objavili vodnú paru, oxid uhličitý aj oxid siričitý. Zachytili dokonca aj stopy metánu. Ide o výrazne „ťažšie“ molekuly, ktoré by sa v tak horúcom prostredí nemali vo veľkom množstve udržať.

Planéta vznikla tam, kde vôbec nie je

Webbov teleskop analyzoval atmosféru pomocou spektroskopie. Počas prechodu planéty pred hviezdou skúmal, ktoré vlnové dĺžky svetla atmosféra absorbuje. Každá molekula totiž zanecháva vlastný chemický podpis.

Výsledky naznačili, že TOI-1130b pravdepodobne nevznikla tam, kde sa dnes nachádza. Vedci sa prikláňajú k scenáru, podľa ktorého sa planéta sformovala oveľa ďalej od svojej hviezdy, a to za hranicou, za ktorou dokáže voda v protoplanetárnom disku zamŕzať.

Práve v týchto chladných oblastiach môžu mladé planéty zbierať obrovské množstvo ľadových častíc bohatých na vodu a ďalšie zlúčeniny. To by vysvetľovalo neobvykle „ťažkú“ atmosféru, ktorú dnes vedci pozorujú.

Astronómovia už dlhšie predpokladali, že veľké planéty sa môžu počas formovania postupne presúvať bližšie k hviezde. Tento proces označujú ako planetárnu migráciu. TOI-1130 však priniesol prvý silný dôkaz, že spolu s obrovským plynným gigantom sa mohla smerom dovnútra presunúť aj menšia planéta – a navyše si pritom zachovala svoju pôvodnú atmosféru.

NASA

Systém, ktorý nemal prežiť

Celý objav je ešte zvláštnejší kvôli samotnej prítomnosti mini-Neptúna vedľa horúceho Jupitera. Takéto gigantické planéty majú totiž obrovský gravitačný vplyv a väčšinou z okolia odstránia menšie svety alebo ich destabilizujú.

Práve preto väčšina známych systémov s horúcimi Jupitermi nemá blízkych planetárnych susedov. Doterajšie pozorovania stoviek podobných sústav tomu zodpovedali.

TOI-1130b však existuje priamo vedľa svojho masívneho suseda, čo spochybňuje viaceré zaužívané predstavy o formovaní planetárnych systémov.

Situáciu navyše komplikovali aj samotné pozorovania. Obe planéty sa gravitačne ovplyvňujú natoľko, že ich obežné časy sa neustále menia. Vedci museli roky spresňovať modely, aby vôbec dokázali presne odhadnúť moment, kedy mini-Neptún prejde pred hviezdou a Webbov teleskop ho bude môcť analyzovať.

Výskumníci teraz upozorňujú, že ide zatiaľ len o jediný známy systém tohto typu. Ak sa podobné dvojice podarí objaviť aj inde, mohlo by to výrazne zmeniť naše chápanie najbežnejších planét v galaxii.

Mini-Neptúny totiž patria medzi najrozšírenejšie typy planét v Mliečnej ceste. Nové zistenia naznačujú, že mnohé z nich možno nevznikli tam, kde ich dnes pozorujeme. Namiesto toho mohli putovať naprieč celým systémom a prežiť podmienky, ktoré sa doteraz zdali prakticky nemožné.

Čítajte viac z kategórie: Novinky