Novoobjavená planéta postavila astronómov pred zaujímavý problém. Jej veľkosť, orbitálnu vzdialenosť a fyzikálne vlastnosti je totiž takmer nemožné objasniť prostredníctvom súčasnej teórie formovanie planét. Na tému upozornil portál ScienceAlert.

Vzácna exoplanéta

Astronómom sa do dnešného dňa podarilo objaviť viac ako 5 500 exoplanét. Zatiaľ čo drvivá väčšina z nich vykazuje isté charakteristické črty, v ktorých sa zhodujú, niektoré planéty sú omnoho vzácnejšie.

Jednou z týchto vzácnych skupín je tzv. Neptúnska púšť. Do dnešných dní sme totiž objavili len veľmi malé množstvo planét o veľkosti planéty Neptún, ktoré obiehajú v tesnej blízkosti svojej hviezdy. Objav exoplanéty zapadajúcej do tejto „medzery“ je preto vždy nesmiernou vzácnosťou

Najnovším prírastkom, ktorý spĺňa kritéria Neptúnskej púšte, je planéta TOI-332b, ktorá obieha okolo svojho oranžového trpaslíka vo vzdialenosti 727 svetelných rokov. Merania prostredníctvom lovca exoplanét TESS tiež ukázali, že exoplanéta TOI-332b dorástla do 3,2-násobku polomeru Zeme, pričom jej hmotnosť až 57,2-násobne prekračuje hmotnosť modrej planéty.

Z uvedeného vyplýva, že TOI-332b je extrémne hustá planéta, pričom jej hustota sa zastavuje na úrovni 9,6 g/cm³, píše portál Phys.

Pre zaujímavosť, planéta Neptún má hustotu 1,64 g/cm³ a Zem má hustotu 5,51 g/cm³. TOI-322b je tiež v priemere hustejšia ako železo. Mimo to, planéta obehne okolo svojej hviezdy raz za 18,65 hodiny a teplota na nej dosahuje závratných 1597 °C.

Z modelov zverejnených v štúdii dostupnej na predtlačovom serveri arXiv tiež vyplýva, že exoplanéta má obrovské, husté železné jadro so skalnatým plášťom a tenkou atmosférou plnou vodíka a hélia.

Problém je v tom, že jadro s veľkosťou odvodenou pre TOI-332b vyžaduje tiež veľkú a hustú atmosféru, ktorá by skôr pripomínala atmosféru planéty Jupiter.

„Táto nezvyčajná planéta testuje to, čo v súčasnosti vieme o formovaní planét; ako také obrovské jadro existuje bez plynného obalu zostáva nezodpovedanou otázkou,“ uvádzajú autori.

Kam sa podela atmosféra exoplanéty TOI-322b?

Podľa autorov novej štúdie je vysvetlení hneď niekoľko. Ani jedno však samé o sebe nedokáže zodpovedať vyššie položenú otázku. V prvom rade, planéty obiehajúce blízko okolo svojej materskej hviezdy môžu prísť o atmosféru vďaka fotoevaporácii.

Fotoevaporácia je proces, pri ktorom energetické žiarenie ionizuje plyn a spôsobuje jeho disperziu. V astronomickom kontexte ide najčastejšie o horúcu hviezdu, ktorej ultrafialové žiarenie vyparuje atmosféru blízkej exoplanéty.

To však nie je jediná cesta, ako planéta môže prísť o svoju atmosféru. Druhou je tzv. „core-powered mass loss“, ktorá hovorí o úniku tepla priamo z jadra planéty, pričom uvoľnené teplo napomáha pri úniku atmosféry do vesmíru. Ani jedno z uvedených riešení by však nebolo schopné pripraviť exoplanétu o tak masívnu atmosféru.

Medzi ďalšie procesy patrí zrážka s iným veľkým objektom, ktorý by doslova „odpálil“ väčšiu časť atmosféry TOI-322b. Tak či onak, TOI-322b so svojimi špecifickými vlastnosťami predstavuje pre astronómov a naše teórie obrovskú výzvu.