Vedci odhalili tajomstvo exoplanéty WASP-107b, ktorá nie je podobná žiadnej inej

Moskva 19. januára 2021 (HSP/Sputnik/Foto:Wikimedia)

Astronómovia dospeli k novým poznatkom o exoplanéte WASP-107b, ktorá je výnimočná vo všetkých ohľadoch. Ide o jednu z najhorúcejších exoplanét, ktorá sa nachádza v tesnej blízkosti svojej materskej hviezdy. Vedci ju niekedy kvôli jej nízkej hustote označujú za “vyrobenú z cukrovej vaty”

Ukázalo sa, že hmotnosť jej jadra je oveľa nižšia než sa vedci domnievali. Tí totiž predpokladali, že hmotnosť jadra pre udržanie obrovskej plynovej vrstvy, ktorá ho obklopuje, musí byť vyššia. Výsledky výskumu zverejnili v Astronomical Journal.

WASP-107b je exoplanéta, ktorá obieha okolo hviezdy WASP-107, nachádzajúca sa v súhvezdí Panny. Jej vzdialenosť od Zeme predstavuje 200 svetelných rokov. Exoplanéta je veľká asi ako Jupiter, ale jej hmotnosť je desaťkrát menšia.

Vedci zisťovali hmotnosť exoplanéty vďaka metóde radiálnych rýchlostí

Kanadskí vedci z Montrealskej univerzity v spolupráci s kolegami z USA, Nemecka a Japonska využili údaje získané z Keckovho observatória, aby mohli presnejšie určiť hmotnosť exoplanéty WASP-107b. K zisteniu dospeli vďaka metóde radiálnych rýchlostí, ktorá umožňuje určiť hmotnosť planéty sledovaním oscilácie hviezdy spôsobenej gravitačnou príťažlivosťou planéty.

Ukázalo sa, že hmotnosť WASP-107b predstavuje jednu desatinu hmotnosti Jupitera, čo 30-násobne prevyšuje hmotnosť Zeme. Potom sa vedci pokúsili určiť pravdepodobnú vnútornú štruktúru planéty a dospeli k prekvapivým výsledkom. S natoľko nízkou hustotou by planéta mala mať pevné jadro, ktoré by nemalo presahovať štvornásobok hmoty Zeme. To znamená, že viac ako 58 percent hmoty WASP-107b predstavuje hrubá plynová vrstva, ktorá jadro obklopuje. Pre porovnanie, plynová vrstva Neptúnu predstavuje od 5 do 15 percent z celkovej hmotnosti planéty.

“Jedná sa o konkrétny dôkaz toho, že plynová vrstva môže výrazne narastať u jadier oveľa menších, než sme predpokladali,” informoval v tlačovej správe riaditeľ projektu Björn Benneke, profesor astrofyziky z Inštitútu pre výskum exoplanét v Montrealskej univerzite. “V rámci tohto projektu skúmame samotné základy formovanie a narastania hmotnosti plynných obrov,” dodal.

Na to, aby bolo možné udržať veľké množstvo plynu do rozplynutia protoplanetárneho disku, ktorý obklopuje mladú hviezdu a skladá sa z prachu a plynu, musí byť jadro planéty aspoň desaťkrát väčšie ako Zem. To bolo za tým, prečo mali vedci k exoplanéte WASP-107b toľko otázok.

Spoluautorka článku doktorandka Piauletová je prekvapená nízkou hustotou planéty

Ako vôbec mohla vzniknúť planéta s natoľko nízkou hustotou? Ako je možné, že udržala obrovskú vrstvu plynu, obzvlášť keď vezmeme do úvahy, nakoľko blízko je k hviezde? Pýta sa doktorandka Caroline Piauletová, spoluautorka článku.

Vedci predpokladajú, že WASP-107b sa sformovala ďaleko od hviezdy, kde plyn v disku bol dostatočne studený, aby došlo k plynovej akrécii dostatočne rýchlo. Neskôr sa planéta presunula pod vplyvom disku, alebo iných planét v systéme.

Pri pozorovaní systému WASP-107 vedci objavili ďalšiu exoplanétu – WASP-107c, hmotnosť ktorej predstavuje asi tretinu hmotnosti Jupitera. WASP-107c sa nachádza oveľa ďalej od materskej hviezdy a obieha okolo nej po eliptickej dráhe.

“WASP-107c v niektorých ohľadoch zachovala údaje o tom, čo prebiehalo v systéme WASP-107. Veľká excentricita obežnej dráhy naznačuje skôr chaotickú minulosť s interakciami medzi planétami, ktoré by mohli viesť k významným presunom, ako je tomu u WASP-107b,” vysvetľuje Piauletová.

Vedci v roku 2021 plánujú pokračovať v štúdiu WASP-107b pomocou vesmírneho ďalekohľadu Jamesa Webba.