Lávová super-Země 55 Cnc e překvapila vědce: Její aktivní atmosféra je plná vodíku

Vědci s pomocí vesmírného teleskopu Jamese Webba (JWST) pozorovali exoplanetu 55 Cancri e (55 Cnc e), známou jako super-Země. Tato planeta, vzdálená přibližně 41 světelných let, má poloměr a hmotnost zhruba 1,88krát a 8krát větší než Země.

Vědci s pomocí vesmírného teleskopu Jamese Webba (JWST) pozorovali exoplanetu 55 Cancri e (55 Cnc e), známou jako super-Země. Tato planeta, vzdálená přibližně 41 světelných let, má poloměr a hmotnost zhruba 1,88krát a 8krát větší než Země. Obíhá svou hvězdu podobnou Slunci v extrémní blízkosti, dokončuje jeden oběh za pouhých 0,7 dne, což je důvodem, proč se její povrch pravděpodobně roztavil do lávového oceánu. Objev by mohl pomoci lépe porozumět vzniku a vývoji lávových exoplanet.

Během pozorování pěti zatmění 55 Cnc e vědci porovnávali data s dlouhodobými modely vzniku a vývoje exoplanet. Tyto modely předpokládaly, že lávové planety budou mít vysoký obsah oxidu uhelnatého (CO) a oxidu uhličitého (CO2). Výsledky však ukázaly, že atmosféra 55 Cnc e je pravděpodobně složena z velkého množství CO a malého množství CO2, ale především z velkého množství vodíku.

Smíšená data z pozorování naznačují, že atmosféra je aktivní, s možným odplyňováním z povrchu planety nebo tvorbou mraků. Tyto mraky by mohly dočasně ochlazovat povrch, dokud je odplyňování neodstrčí. Složení sekundárních atmosfér kamenných planet je přímo spojeno s jejich vnitřním redoxním stavem – chemickou rovnováhou mezi kyslíkem a vodíkem/železem v jejich nitru. Převaha modelů bohatých na vodík a strmé inverze, které produkují, naznačují interiér s relativně nízkou fugacitou kyslíku, což odpovídá odplyňování z redukovaného magmatického oceánu. V případě 55 Cnc e je vodík výrazně upřednostňován oproti kyslíku, což vede k atmosféře bohaté na vodík.

Lávové exoplanety se v posledních letech dostaly do centra pozornosti, přestože 55 Cnc e byla objevena již v roce 2004. Mezi další objevené lávové exoplanety patří například K2-141 b, L 98-59 d a CoRoT-7 b. Všechny tyto exoplanety jsou slapově vázané ke svým hostitelským hvězdám a zažívají extrémní teploty. Zatímco vulkanismus Jupiterova měsíce Io je způsoben slapovým zahříváním, vulkanismus na těchto exoplanetách je výsledkem extrémních teplot způsobených jejich velmi blízkými oběžnými drahami kolem mateřských hvězd. Některé lávové exoplanety mají lávové povrchy pouze na straně přivrácené ke Slunci, protože jsou slapově vázané, zatímco jiné, jako L 98-59 d, mohou mít celý povrch pokrytý magmatickým oceánem.