Exoplaneta ze sirné lávy L 98-59 d se vzpírá klasifikaci

Podlaha je doslova láva na nedaleké exoplanetě, ukazují nová pozorování dalekohledem. Vzhledem k její malé velikosti a podivné historii jeden tým vědců naznačuje, že roztavený oceán planety L 98-59 d a zvláštní atmosféra by mohly představovat zcela novou kategorii mimozemského světa.

Z vesmírného hlediska je planeta relativně blízko nás – asi 35 světelných let daleko – a je podobná velikosti Země, měří asi 1,6 násobek průměru naší planety. Ale L 98-59 d má ve srovnání s velikostí a historií naší planety záhadné složení: v podstatě má plášť složený z roztaveného křemičitanu, který je podobný lávě na Zemi. Tato roztavená nádrž umožňuje planetě ukládat obrovské množství síry hluboko ve svém nitru a odlišuje ji od jiných kamenných planet, které jsme viděli dříve. L 98-59 d proto může být součástí nové třídy magmatických oceánských světů bohatých na síru, které jsme nikdy předtím neviděli.

Recenzované výsledky, částečně založené na pozorováních z Jamese Webba Space Telescope (JWST) a pozemních observatoří, byly zveřejněny 16. března v časopise, Astronomie přírody. Objev ukazuje, že „ještě stále se musíme tolik učit o tom, jak se planety formují a vyvíjejí,“ hlavní autor studie Harrison Nicholls, který výzkum provedl jako Ph.D. řekl student Oxfordské univerzity Refraktor.

„Tento výsledek zdůrazňuje rozmanitost planetárních prostředí, která v galaxii existuje, což musíme mít na paměti při interpretaci pozorování planet v ‚obyvatelné zóně‘,“ dodal Nicholls, který je nyní postdoktorandským výzkumným pracovníkem na University of Cambridge. „Porozumění hlubokému nitru a evoluční historii všech planet je nezbytné pro poznání – s jakoukoli mírou jistoty – zda jsou obyvatelné nebo ne.“

Prapůvodní oceán přetrvává

Hlavními částmi zemské atmosféry jsou dusík, kyslík a argon. Většina kamenných planet, jako je ta naše, ztrácí v průběhu času většinu svého atmosférického vodíku a síry, protože blízká hvězda (jako slunce) postupně vyfukuje tyto prvky do vesmíru prostřednictvím svého slunečního větru.

Navzdory všem předpokladům se však L 98-59 d udržela ve své atmosféře bohaté na vodík po miliardy let. Klíčem je jeho roztavený oceán. Jak tento oceán přetrvával, je ošidný příběh k rozluštění, protože JWST pozoroval pouze okamžik v téměř pět miliard let staré historii planety. Vědci se proto obrátili na pokročilé počítačové modelování.

Jejich práce naznačuje, že na počátku formování planety byla L 98-59 d mnohem teplejší a „více nafouknutá“, řekl Nicholls – plynnější a svým stylem blíže k planetě pod Neptunem. Přestože L 98-59 d během eonů trochu vychladla a zmenšila se, planeta má stále nízkou hustotu. To zase naznačuje masivní, vysokotlakou atmosféru.

Vysokotlaká atmosféra bohatá na vodík by byla neprůhledná a podobná Venuši a vytvořila by skleníkový efekt na povrchu planety, uvedl Nichollsův tým. Vědci se domnívají, že tato atmosféra je největším faktorem, který udržuje „prapůvodní magmatický oceán“ v kapalině, ale pomáhají i jiné věci: mateřská hvězda planety vysílá skromné ​​množství záření a blízké planety ohřívají vnitřek L 98-59 d – produkují příliv a odliv.

Magmatické oceány jsme již viděli na jiných planetách, jako je 55 Cancri e, ale tyto světy mají tendenci být blízko hvězd, které vysílají značné množství záření. Na L 98-59 d jsou věci jiné: zdá se, že hustá atmosféra, záření a příliv a odliv spolupracují na udržení magmatu v tekutém stavu. Tento scénář není v našich existujících planetárních klasifikacích zohledněn, řekl Nicholls.

Příběh síry

Studium této planety by nám mohlo říct něco více o historii síry v našem sousedství, což je prvek, který může být za správných okolností klíčový pro život. Zatímco roztavený L 98-59 d není přátelský k životu, jak jej známe, pohled na ranou historii planety s modelováním naznačuje, že se musel zformovat v prostředí naplněném více sírou než naše vlastní sluneční soustava. To má větší důsledky pro hledání jiných skalnatých světů.

„Mohly by se také vytvořit další planety větší velikosti Země s podstatně odlišnými zásobami prvků než Země, takže bychom mohli začít spekulovat o menších sirných světech,“ řekl Nicholls.

Aby tým získal více dat, chce najít další světy jako L 98-59 d, které mohou brzy pocházet z JWST, a také z rozsáhlejších průzkumů planet, jako je plánovaný rozsáhlý průzkum infračervených exoplanet Atmospheric Remote-sensing (ARIEL).

Za předpokladu, že by bylo nalezeno více planet jako L 98-59 d, ideální by bylo lépe zmapovat, co vlastně „super-Země“ znamená. Právě teď, upozornil Nicholls, je klasifikace založena čistě na velikosti. Zatímco L 98-59 d se technicky kvalifikuje jako super-Země – kamenná planeta větší než Země, ale menší než Neptun – ukazuje, že různé superzemě mohou mít v této sbírce značně odlišné složení.

„Namodelováním celé populace super-Země a porovnáním s trendy při sčítání exoplanet budeme schopni vybrat různé podskupiny podle jejich složení a struktury a spojit je s procesy formování/evoluce planet,“ řekl Nicholls.

Tým se nyní připravuje na spuštění více simulací planetárního vývoje pomocí strojového učení, protože shromažďuje více dat z vesmírných misí studujících exoplanety.