Sekite 15min Google
Kai astronomai žvelgia į kosmosą ir stebi planetas, skriejančias aplink kitas žvaigždes už mūsų Saulės sistemos ribų, vadinamas egzoplanetomis, jie tikisi, kad tolimi pasauliai laikysis tam tikrų taisyklių.
Pavyzdžiui, uolinės planetos, tokios kaip Žemė ir Marsas, turėtų išlikti mažos ir kompaktiškos. Tuo metu masyvios planetos, tokios kaip Saturnas, Jupiteris ar Neptūnas, sukaupia didžiulius dujų atmosferų sluoksnius ir išsipučia iki dujinių milžinių dydžio.
GJ 523b – naujai atrasta egzoplaneta, esanti už 87 šviesmečių nuo Žemės, – panašu, kad laužo šias planetų taisykles.
Tyrime, kuriam vadovavo JAV Viskonsino–Madisono universiteto mokslininkas Maxas Kroftas, astronomai pasitelkė NASA tranzitinių egzoplanetų paieškos palydovą TESS ir antžeminį teleskopą Arizonoje, JAV, kad daugiau sužinotų apie šį neįprastą pasaulį.
Tai pirmoji egzoplaneta, kurią atrado ir į katalogą įtraukė Viskonsino kilmės tyrimų centro (Wisconsin Center for Origins Research, WiCOR) projekto mokslininkai.
Tai, ką jie išsiaiškino, mokslininkus šiek tiek suglumino.
Mega-Žemė?
Norint suprasti, kodėl GJ 523b yra tokia taisykles laužanti egzoplaneta, įsivaizduokite, kad 23,5 Žemės masės sutalpintos į planetą, kuri yra vos 2,5 karto didesnė už mūsų gimtąją planetą.
Paprastai planeta, kurios spindulys yra 2,5 karto didesnis už Žemės spindulį, priskiriama „subneptūnų“ kategorijai. Tai planetos, kurių dydis yra tarp Žemės ir Neptūno, apgaubtos storu dujų atmosferos sluoksniu.
GJ 523b yra neįtikėtinai masyvi, palyginti su savo dydžiu. Kadangi joje į santykinai nedidelę erdvę sutelkta tokia didelė masė, astronomai tokius pasaulius vadina „mega-Žemėmis“ – itin tankių ir masyvių uolinių egzoplanetų klase.
Šis atradimas buvo atliktas po to, kai WiCOR mokslininkai ėmėsi ieškoti vadinamųjų „Hycean“ egzoplanetų – hipotetinės egzoplanetų rūšies, kuriose gali būti didžiulis vandenynas ir gyvybei tinkama atmosfera.
M.Kroftas ir jo komanda pasitelkė antžeminę WIYN observatoriją Arizonos pietuose, kad išsamiau ištirtų planetos kandidatę, kurią anksčiau buvo aptikęs NASA tranzitinių egzoplanetų paieškos palydovas TESS.
Ši kandidatė galiausiai buvo pavadinta GJ 523b.
Kodėl GJ 523b tokia neįprasta?
Pagal įprastas planetų formavimosi teorijas, dabartinės būklės GJ 523b apskritai neturėtų egzistuoti.
Taip yra todėl, kad besiformuojančios planetos uoliniam branduoliui pasiekus maždaug 10–20 Žemės masių, jos gravitacinė trauka turėtų tapti tarsi kosminis dulkių siurblys, pritraukiantis didžiulius kiekius dujų iš aplink esančio protoplanetinio disko. Tai – kosminių dujų ir dulkių diskas, aprūpinantis planetą medžiagomis, reikalingomis tolesniam jos augimui.
Paprastai tokia planeta išaugtų į didžiulę dujinę milžinę, panašią į Jupiterį ar Saturną.
Tačiau panašu, kad GJ 523b peržengė šią ribą, bet kažkokiu būdu išliko beveik vien tik iš kietų uolienų ir metalo sudaryta planeta, turinti labai mažai dujų arba apskritai neturinti dujinės atmosferos.
Tai kas gi vyksta?
Vos 170 mln. metų amžiaus GJ 523b, palyginti su mūsų Saulės sistemos, kuriai yra apie 4,5 mlrd. metų, planetomis, yra tikras jauniklis.
Tai reiškia, kad ji dar nebuvo pakankamai ilgai susiformavusi, kad didžiulė atmosfera būtų spėjusi pamažu išgaruoti.
Matavimai rodo, kad GJ 523b aplink savo motininę nykštukinę žvaigždę skrieja labai pasvirusioje, beveik polinėje orbitoje ir vieną ratą apsuka vos per 17,75 dienos.
Taigi, kaip ji tapo tokia tanki ir išaugo iki tokio dydžio, tačiau vis tiek išliko uoline planeta?
Viena iš teorijų teigia, kad ji susiformavo susidūrus dviem masyvioms protoplanetoms. Tokio susidūrimo metu du sunkūs geležies ir uolienų branduoliai galėjo susijungti, o smūgis galėjo nupūsti išorinius dujų sluoksnius.
Kita galimybė – GJ 523b iš pradžių galėjo susiformuoti su storu dujų sluoksniu, tačiau jaunos ir aktyvios jos motininės žvaigždės skleidžiama stipri spinduliuotė arba žybsniai galėjo šias dujas nuplėšti.
