5 Minute
O planetă atât de mare nu ar trebui să orbiteze o stea atât de mică. Și totuși TOI 5205b este acolo, forțând astronomii să regândească unele dintre cele mai bine consolidate idei despre cum se nasc lumile.
Sistemul ciudat a atras atenția inițial când cercetătorii care studiau o pitică roșie modestă au observat un gigant gazos aproximativ de mărimea lui Jupiter. Pe hârtie, asta poate să nu pară extraordinar. Știm deja că planetele gigant sunt comune în galaxie. Dar scara schimbă totul. TOI 5205b este enorm în comparație cu steaua gazdă, măsurând aproape un sfert din dimensiunea acesteia. De fiecare dată când traversează în fața acelui soare roșu slab, blochează aproximativ 7% din lumina stelară, făcându-l unul dintre cele mai profunde tranzite exoplanetare înregistrate vreodată.
Asta, de una singură, l-ar fi făcut memorabil. Ceea ce îl face cu adevărat derutant este însă chiar steaua. Piticele roșii sunt mici, reci și ușoare comparativ cu stele precum Soarele nostru. Cea care îl găzduiește pe TOI 5205b are doar aproximativ 40% din masa Soarelui. Conform modelelor standard de formare planetară, o stea astfel nu ar fi avut suficient material brut în discul său înconjurător pentru a construi un gigant gazos în primul rând. De aceea astronomii au început să numească TOI 5205b o planetă 'interzisă', nu ca o figură de stil dramatică, ci pentru că regulile obișnuite par să se rupă aici.
Acum misterul s-a adâncit. Folosind Telescopul spațial James Webb, oamenii de știință au privit mai atent atmosfera planetei și au găsit indicii noi care fac această lume neobișnuită și mai greu de explicat. Rezultatele lor, publicate în Revista Astronomică, indică o atmosferă cu o cantitate surprinzător de mică de elemente grele în raport cu hidrogenul. În știința planetară, acele elemente mai grele, tot ce se află dincolo de hidrogen și heliu, sunt descrise ca metallicitate. Și, în acest caz, TOI 5205b pare mai sărac în acele ingrediente decât Jupiter și Saturn.
Asta contează. Compoziția atmosferei unui gigant gazos poate păstra amprente din istoria sa timpurie, sugerând unde s-a format, ce materiale erau disponibile și cum a evoluat interiorul său în timp. TOI 5205b nu pare să urmeze tiparul chimic pe care astronomii l-ar aștepta de la o lume gigant care orbitează o stea atât de mică. Și mai intrigant, planeta pare să aibă o metallicitate mai mică decât propria sa stea gazdă, o nepotrivire care ar putea avea implicații majore pentru teoriile formării planetelor gigant.
Autoarea principală Anjali Piette de la Carnegie Science a spus că descoperirile ar putea reconfigura modul în care cercetătorii se gândesc la primele etape ale construirii planetelor gigant. Aceasta nu este o exagerare. Imaginea standard începe cu o stea tânără înconjurată de un disc protoplanetar rotitor format din gaze și praf rămase. În interiorul acelui disc, materialul se aglomerează treptat. Planete stâncoase pot apărea astfel, la fel și nucleele solide ale viitorilor giganți gazoși. Odată ce unul dintre acele nuclee atinge o masă critică, adesea estimată la aproximativ zece ori masa Pământului, poate atrage rapid cantități mari de gaz și se poate umfla într-o lume ca Jupiter.
Iată problema: în jurul unei pitice roșii mici, ar trebui să existe mai puțin material de construcție. Atingerea acelei mărimi critice a nucleului ar trebui să fie mult mai dificilă. Deci cum a reușit TOI 5205b? Întrebarea rămâne deschisă.
Noile observații Webb sugerează că răspunsul ar putea sta adânc în interiorul planetei. O posibilitate este ca elementele grele să fi migrat spre interior pe măsură ce TOI 5205b s-a format, lăsând atmosfera superioară relativ săracă în metale, în timp ce îmbogățea interiorul. Dacă atmosfera și straturile profunde nu mai schimbă material eficient, planeta ar putea păstra acea separare chimică neobișnuită pentru o perioadă foarte lungă. Coautorul Shubham Kanodia a remarcat că datele pot indica o atmosferă bogată în carbon dar săracă în oxigen, un alt semn că această lume s-ar fi asamblat într-un mod foarte diferit față de giganții gazoși din sistemul nostru solar.
Aceasta este ceea ce face TOI 5205b atât de captivantă. Nu este doar o exoplanetă ciudată. Este un test de stres pentru știința planetară. De fiecare dată când astronomii descoperă o lume care nu ar trebui să existe, au ocazia să afle că natura este mai inventivă decât modelele construite pentru a o descrie. Iar odată cu Webb dezvelind acum atmosferele planetelor îndepărtate cu un nivel de detaliu fără precedent, universul s-ar putea pregăti să ne ofere multe alte așa-numite lumi interzise.
Lasă un Comentariu