Astronomowie są zakłopotani Kepler-51d, gazowym olbrzymem krążącym wokół odległej gwiazdy, która wydaje się nie mieć prawie rdzenia i posiadać niesamowicie puszystą, mglistą atmosferę. Ta egzoplaneta, znajdująca się 2615 lat świetlnych od nas, w gwiazdozbiorze Łabędzia, podważa istniejące modele powstawania planet.
Puzzle z planetami ultralekkimi
Kepler-51d to jedna z trzech „ultralekkich” planet w układzie, co oznacza, że jest mniej więcej wielkości Saturna, ale ma tak małą gęstość, że naukowcy porównują ją do waty. W przeciwieństwie do typowych gazowych gigantów, które mają gęste jądra przyciągające i zatrzymujące gazy atmosferyczne, Kepler-51d wydaje się nie mieć znaczącego jądra. Rodzi to zasadnicze pytania o jego pochodzenie.
Dlaczego to ma znaczenie: Gazowe olbrzymy powstają zwykle daleko od swoich gwiazd, gdzie niskie temperatury pozwalają na gromadzenie się gazu wokół gęstego jądra. Kepler-51d krąży stosunkowo blisko swojej gwiazdy, podobnie jak orbita Wenus wokół Słońca, gdzie wiatry gwiazdowe rozwiewają jej atmosferę. Jednak pozostaje zaskakująco nadęty.
Odpowiedzi dotyczące gęstej mgły
Do analizy atmosfery planety wykorzystano Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST), ale badacze nie odkryli żadnych wyraźnych sygnatur chemicznych. Atmosfera wydaje się tak gęsta, że pochłania większość światła, co uniemożliwia określenie jej składu. Może być bogata w węglowodory, podobnie jak atmosfera Tytana, księżyca Saturna.
„Uważamy, że planeta jest pokryta tak gęstą mgłą, że pochłania długości fal światła, na które patrzyliśmy, więc nie możemy zobaczyć struktury pod spodem” – wyjaśnia profesor Penn State Suvrata Mahadevan.
Tajemnica pogłębia się: Uważa się, że mgła otaczająca Kepler-51d ma prawie taki sam rozmiar jak Ziemia, co czyni ją jedną z najbardziej rozległych mgły zaobserwowanych dotychczas na jakiejkolwiek planecie.
Możliwe wyjaśnienia i przyszłe badania
Kilka teorii próbuje wyjaśnić tę anomalię. Po pierwsze, Kepler-51d uformował się w dalszej części układu i migrował do wewnątrz. Innym jest to, że aktywność gwiazdy w jakiś sposób ustabilizowała atmosferę planety pomimo silnych wiatrów gwiazdowych.
Naukowcy mają nadzieję udoskonalić modele atmosferyczne i poszukać alternatywnych długości fal światła, które mogą przenikać przez mgłę. Unikalne środowisko tego układu – trzy planety o bardzo małej gęstości krążące wokół stosunkowo aktywnej gwiazdy – sugeruje, że powstawanie planet może być znacznie bardziej zróżnicowane, niż wcześniej sądzono.
„Co takiego jest w tym systemie, że stworzył te trzy naprawdę dziwne planety, połączenie skrajności, których nie widzieliśmy nigdzie indziej?” – pyta dr Jessica Libby-Roberts, astronom z Uniwersytetu w Tampie.
Dane potwierdzające te odkrycia zostały opublikowane w tym tygodniu w Astronomical Journal. Dalsze badania Keplera-51d mogą dostarczyć kluczowych wskazówek na temat granic powstawania planet i rozpowszechnienia egzotycznych światów we Wszechświecie.
