Astronomové objevili vzácnou exoplanetu typu „mega-země“: Gliese 523 b

Gliese 523 b (neboli GJ 523 b) je mladá, ultrahustá planeta, která obíhá téměř kolmo k rotaci své hvězdy, tvrdí tým amerických astronomů.

„Lidé používají frázi ‚mega-země‘ již více než deset let, ale nikdy jsme neměli planetu, která by nám umožnila konkrétně říct, co to je,“ řekl Thomas Beatty, astronom z University of Wisconsin-Madison. „Gliese 523 b to konečně dokázala. Zajímavé je také to, že přesná definice mega-země není něco, co bychom my astronomové sami skutečně dokázali. Potřebujeme geology, kteří chápou, jak se železo a horniny chovají při tlacích, kterých žádná laboratoř na Zemi nedosáhne, a vědce zabývající se atmosférou, kteří nám mohou říct, kolik z toho, co jsme naměřili, je vůbec hornina.“

Nově objevená planeta obíhá kolem Gliese 523 (GJ 523), trpasličí hvězdy spektrálního typu K, která je od Země vzdálena 87 světelných let, a jeden oběh zvládne každých 17,75 dne.

Tento cizí svět má přibližně 2,55krát větší průměr než Země, ale 23,5krát větší hmotnost než naše planeta, což mu dává hustotu 7,8 gramu na centimetr krychlový – hustší než naše domovská planeta, přestože je dostatečně velká na to, aby hostila hustou atmosféru.

„Tohle jsme vůbec neočekávali,“ řekl Max Kroft, postgraduální student na University of Wisconsin-Madison. „Husté planety, jako je tato, nejsou neobvyklé, ale většinou se jedná o malé kamenné planety podobné Zemi nebo Merkuru. Tato planeta je dvaapůlkrát větší než Země.“

Astronomové pomocí dat o radiální rychlosti ze spektrografu NEID na dalekohledu WIYN v Národní observatoři Kitt Peak v kombinaci s dřívějšími detekcemi tranzitů z mise NASA s názvem TESS potvrdili planetární povahu Gliese 523 b.

„Tuto planetu jsme vybrali na základě toho, co jsme si mysleli o její velikosti a teplotě,“ řekl Kroft. „Větší planeta vytváří při pozorování větší pokles jasnosti, takže získáme představu o velikosti a na základě toho, jak často k tomuto poklesu dochází, získáme vzdálenost její oběžné dráhy a tu můžeme použít k odhadu teploty exoplanety.“

Analýzou rotačních rychlostí Gliese 523 a několika doprovodných hvězd, které se společně pohybují vesmírem, vědci odhadli, že systém je starý pouze asi 169 milionů let.

Zjistili také, že oběžná dráha planety je nakloněna nejméně o 71 stupňů vzhledem k rovníku své hvězdy, což znamená, že Gliese 523 b pravděpodobně obíhá nad póly hvězdy, nikoliv kolem rovníku, podobně jako by satelit obíhal kolem Země od pólu k pólu, místo aby sledoval rovník.

Kombinace vysoké hmotnosti, zdánlivé absence atmosféry, mládí planety a strmého sklonu oběžné dráhy je obtížná sladit se standardními teoriemi o tom, jak se planety formují a vyvíjejí.

Vědci zkoumali několik možných vysvětlení, včetně prudkých gravitačních interakcí s nezjištěným vnějším společníkem, špatného zarovnání zděděného po deformovaném protoplanetárním disku nebo procesu formování zahrnujícího obří impakty, které mohly zabránit planetě v nahromadění husté atmosféry.

„V článku jsme předložili několik možných teorií, včetně možnosti, že planetě byla část atmosféry odtržena, když obíhala příliš blízko své hvězdy, nebo že ve skutečnosti vznikla jako dvě planety, které se srazily a v žáru havárie ztratily atmosféru,“ řekl Kroft. „Jakoby ji odfoukly. Planeta si nemůže udržet atmosféru, pokud je opravdu horká, takže by vám mohla zůstat tato velká koule horniny vytvořená těmito dvěma planetami s velmi malým množstvím atmosféry.“

Článek týmu byl publikován v Astronomical Journal.

Zdroj: https://www.sci.news/astronomy/mega-earth-exoplanet-gliese-523b-15009.html

autor: František Martinek