4 Minutės
Tokia didelė planeta neturėtų apskritai skrieti aplink tokią mažą žvaigždę. Ir vis dėlto TOI 5205b yra čia, verčianti astronomus iš naujo apmąstyti kai kurias savo patikimiausias idėjas apie tai, kaip gimsta pasauliai.
Ši keista sistema pirmą kartą patraukė dėmesį, kai tyrėjai, stebėję kuklų raudonąjį nykštuką, aptiko dujinį milžiną maždaug Jupiterto dydžio. Popieriuje tai gali neskambėti neįprastai. Jau žinome, kad milžiniškos planetos yra paplitusios galaktikoje. Tačiau mastelis keičia viską. TOI 5205b yra milžiniška, palyginti su savo žvaigžde, užimdama beveik ketvirtadalį žvaigždės dydžio. Kiekvieną kartą, kai ji praeina prieš tą blankų raudoną saulę, ji užblokuoja apie 7 procentus žvaigždės šviesos, todėl tai yra vienas iš giliausių kada nors užfiksuotų egzoplanetų tranzitų.
Tai vien jau padarytų ją įsimintiną. Tačiau tikrą painiavą kelia pati žvaigždė. Raudonieji nykštukai yra maži, vėsesni ir lengvesni nei tokios žvaigždės kaip mūsų Saulė. Žvaigždė, aplink kurią skrieja TOI 5205b, turi tik apie 40 procentų Saulės masės. Pagal standartinius planetų susidarymo modelius tokia žvaigždė neturėjo pakankamai žaliavų savo aplinkiniame diske, kad iš viso sukurtų milžinišką planetą. Dėl to astronomai pradėjo vadinti TOI 5205b „draudžiama“ planeta, ne kaip dramatinį pavadinimą, bet todėl, kad įprastos taisyklės čia, regis, nebeegzistuoja.
Dabar mįslė gilėja. Pasitelkę Jameso Webbo kosminį teleskopą mokslininkai atidžiau pažvelgė į planetos atmosferą ir rado naujų užuominų, kurios dar labiau apsunkina šio keistuolio paaiškinimą. Jų rezultatai, publikuoti Astronominiame žurnale, rodo atmosferą su netikėtai mažu sunkiųjų elementų kiekiu, palyginti su vandeniliu. Planetologijoje tie sunkieji elementai, viskas, kas yra už vandenilio ir helio ribų, apibūdinami kaip metališkumas. Šiuo atveju TOI 5205b, regis, yra skurdžiau aprūpinta tais ingredientais nei Jupiteris ir Saturnas.
Tai svarbu. Dujinio milžino atmosferos sudėtis gali išsaugoti pėdsakus iš ankstyvosios istorijos, nurodydama, kur ji susiformavo, kokios medžiagos buvo prieinamos ir kaip ilgainiui vystėsi jos vidus. TOI 5205b, regis, nepaklūsta cheminei tendencijai, kurios astronomai tikėtųsi iš milžiniškos planetos, skriejančios aplink tokią mažą žvaigždę. Dar įdomiau tai, kad planeta, matyt, turi mažesnį metališkumą nei jos šeimininkė žvaigždė, neatitikimas, kuris gali turėti rimtų pasekmių milžiniškų planetų formavimo teorijoms.
Vyriausioji autorė Anjali Piette iš Carnegie mokslo centro sakė, kad šie atradimai gali pertvarkyti tyrėjų požiūrį į ankstyvuosius milžinių planetų formavimo etapus. Tai nėra perdėtas teiginys. Standartinė samprata prasideda nuo jaunos žvaigždės, apsuptos besisukančio protoplanetinio disko, sudaryto iš likusių dujų ir dulkių. Šiame diske medžiaga palaipsniui susikaupia. Taip gali susiformuoti uolinės planetos ir būsimos dujinių milžinų kietieji branduoliai. Kai vienas iš tokių branduolių pasiekia kritinę masę, dažnai vertinamą apie dešimt Žemės masių, jis gali greitai pritraukti didelius kiekius dujų ir ištįsti į Jupiterį panašią planetą.
Čia slypi problema: aplink mažą raudoną nykštuką turėtų būti mažiau statybinių medžiagų. Pasiekti tą kritinį branduolio dydį turėtų būti kur kas sunkiau. Taigi kaip TOI 5205b tai sugebėjo? Šis klausimas lieka atviras.
Nauji Webb stebėjimai leidžia manyti, kad atsakymas gali slypėti giliai planetoje. Viena galimybė yra ta, kad formavimosi metu sunkieji elementai migravo į vidų, palikdami viršutinę atmosferą santykinai skurdią metalų, tuo tarpu praturtindami planetos vidų. Jei atmosfera ir giliosios sluoksniai nebesimaišo efektyviai, planeta gali išlaikyti tokį neįprastą cheminį skirtumą labai ilgai. Bendraautoris Shubham Kanodia pažymėjo, kad duomenys gali rodyti anglimi turtingą, bet deguonimi skurdžią atmosferą, dar vieną požymį, jog šis pasaulis galėjo susiformuoti labai kitaip nei dujiniai milžinai mūsų Saulės sistemoje.
Būtent tai daro TOI 5205b ypač patrauklią. Tai ne tik keista egzoplaneta. Tai planetologijos išbandymas. Kiekvieną kartą, kai astronomai aptinka pasaulį, kurio neturėtų būti, atsiveria galimybė sužinoti, kad gamta yra kūrybingesnė už modelius, kuriuos sukūrėme ją aprašyti. O kai Webb dabar beprecedentėmis detalėmis atskleidžia tolimų planetų atmosferas, visata gali mums duoti daug daugiau vadinamųjų draudžiamų planetų.
Palikite komentarą