Webbův teleskop objevil exoplanetu L 98-59 d: Svět s oceánem magmatu mění pohled na vesmír

Astronomové dlouho předpokládali, že planety v galaxii spadají do dvou hlavních kategorií: buď skalnaté „super-Země“, nebo mini-Neptuni obklopení plynným obalem. Nedávný objev však tyto představy zásadně mění. Nová studie, publikovaná 16.

Astronomové dlouho předpokládali, že planety v galaxii spadají do dvou hlavních kategorií: buď skalnaté „super-Země“, nebo mini-Neptuni obklopení plynným obalem. Nedávný objev však tyto představy zásadně mění. Nová studie, publikovaná 16. března, identifikovala bizarní třídu planety – „sirný svět“ s permanentním, globálním oceánem roztaveného magmatu.

Planeta L 98-59 d, vzdálená přibližně 35 světelných let, se zpočátku jevila jako standardní skalnatá planeta. Data z Vesmírného dalekohledu Jamese Webba (JWST) však odhalila její překvapivě nízkou hustotu, která vědce z Oxfordské univerzity zaskočila. Planeta je asi 1,6krát větší než Země, ale je mnohem méně hustá, než se očekávalo, a má atmosféru bohatou na sirovodík. Tento chemický koktejl naznačoval něco mnohem nestálejšího než pouhou skálu.

Objev L 98-59 d zpochybňuje dlouhodobé astronomické přesvědčení, že malé exoplanety musí být buď plynní trpaslíci, nebo vodní světy pokryté ledem a oceány. Místo toho tato planeta představuje nově identifikovanou třídu, definovanou jedinečnou koncentrací těžkých molekul síry. „Tento objev naznačuje, že kategorie, které astronomové v současnosti používají k popisu malých planet, mohou být příliš jednoduché. Ačkoli je nepravděpodobné, že by tato roztavená planeta podporovala život, odráží širokou rozmanitost světů, které existují mimo Sluneční soustavu,“ uvedl Dr. Harrison Nicholls, hlavní autor studie z Katedry fyziky Oxfordské univerzity.

Po miliardy let formovaly nepřetržité chemické výměny mezi roztaveným nitrem a atmosférou jedinečný svět, který pozorujeme dnes. Pomocí počítačových simulací vědci rekonstruovali životní příběh planety. Korelace přímých pozorování s vnitřními modely umožnila zmapovat skrytou aktivitu hluboko uvnitř planety. Zjistili, že L 98-59 d není jen horká – je tekutá. Planeta je charakterizována masivním, tisíce kilometrů hlubokým magmatickým oceánem roztaveného silikátu, který funguje jako obrovská vnitřní zásobárna síry. Tento roztavený plášť je klíčem k evoluci planety, neboť nepřetržitě uvolňuje plyny obsahující síru, jako je sirovodík, do atmosféry. Zajímavé je, že vnitřní recyklační proces umožňuje planetě udržet si hustou atmosféru bohatou na vodík, která by jinak byla stržena intenzivním rentgenovým zářením z její hostitelské hvězdy.

L 98-59 d je formována nepřetržitým cyklem mezi svým roztaveným nitrem a atmosférou. Ultrafialové světlo z hostitelské hvězdy spouští tvorbu oxidu siřičitého v horní atmosféře a masivní podpovrchový magmatický oceán funguje jako nárazník, který po miliardy let ukládá a uvolňuje těkavé plyny. Tento proces naznačuje, že planeta se mohla vyvinout z většího stavu „sub-Neptunu“ do své současné podoby. Ačkoli byste si na planetě, která voní jako únik plynu, nechtěli užít dovolenou, L 98-59 d je zrcadlem minulosti. Každá skalnatá planeta, včetně Země a Marsu, začala svůj život jako roztavený svět. Studiem L 98-59 d mohou vědci vrátit čas a zjistit, jak magmatické oceány formují vzduch, který nakonec dýcháme. „Naše počítačové modely simulují různé planetární procesy, což nám efektivně umožňuje vrátit čas a pochopit, jak se tato neobvyklá skalnatá exoplaneta, L 98-59 d, vyvinula,“ řekl Dr. Richard Chatterjee.