Astronomowie cieszą się jak dzieci. Mogą podziwiać jądro planety wielkości Neptuna

Jądro planety, którego rozmiary porównywalne są z rozmiarami Neptuna, najprawdopodobniej jest gazowym olbrzymem, z którego odarta została cała jego gazowa atmosfera albo jest po prostu nieudanym gazowym olbrzymem, któremu nie udało się wyewoluować na początku swojego życia.

Badacze z Wydziału Fizyki na Uniwersytecie w Warwick opisał kilka dni temu swoje odkrycie w periodyku Nature. Wiele wskazuje na to, że zaobserwowany przez nich obiekt jest pierwszym odsłoniętym jądrem planetarnym. Jako taki stanowi ono unikalną okazję do zajrzenia do głębokiego wnętrza gazowego olbrzyma.

TOI 849 b krąży wokół gwiazdy podobnej do Słońca i oddalonej od nas o 730 lat świetlnych. Znajduje się on na tyle blisko swojej gwiazdy, że okrąża ją w ciągu zaledwie 18 godzin, a temperatura na jego powierzchni sięga 1800K.

Jądro planetarne zostało odkryte w ramach przeglądu nieba wykonywanego za pomocą kosmicznego teleskopu TESS. Naukowcy ze zdumieniem stwierdzili, że obiekt znajduje się na tak zwanej pustyni neptunowej, czyli na obszarze wokół gwiazdy, w którym nigdy nie znajduje się planet o masie większej od masy Neptuna.

Po odkryciu, astronomowie zbadali planetę za pomocą instrumentu HARPS zainstalowanego w Obserwatorium La Silla w Chile. Za jego pomocą, na podstawie przesunięć dopplerowskich, udało się zmierzyć masę planety. Badacze ustalili, że masa obiektu jest 2-3 razy większa od masy Neptuna, a sam obiekt jest niezwykle gęsty – wszak 3 masy Neptuna ściśnięte są w obiekt o rozmiarach jednego Neptuna.

TOI 849 b jest najmasywniejszą planetą skalistą – o gęstości porównywalnej z Ziemią – jaką znamy. Spodziewalibyśmy się, że tak masywna planeta przyciągnie do siebie duże ilości wodoru i helu w trakcie powstawania, przez co z czasem stałaby się Jowiszem. Fakt, że tych gazów wokół niej nie ma, mówi nam, że jest to odsłonięte jądro planety. To pierwszy raz kiedy udało się nam odkryć coś takiego.

To pierwszy przypadek odkrycia nienaruszonego odsłoniętego jądra gazowego olbrzyma na orbicie wokół innej gwiazdy.

Istnieją dwie teorie tłumaczące dlaczego obserwujemy jądro planety, a nie typowego gazowego olbrzyma.

Pierwsza teoria mówi, że kiedyś była to planeta podobna do Jowisza, która jednak straciła niemal całą swoją gazową otoczkę wskutek oddziaływań pływowych ze swoją gwiazdą lub w zderzeniu z inna planetą. Intensywne foto-parowanie atmosfery także mogło mieć tu swój udział, aczkolwiek nie jest w stanie odpowiadać za cały utracony gaz.

Druga teoria mówi, że być może jest to nieudany gazowy olbrzym. Po tym jak uformowało się jądro gazowego olbrzyma coś poszło nie tak i nigdy nie było ono w stanie zebrać z otoczenia odpowiedniej atmosfery. Mogło tak być, jeżeli w dysku pyłowym otaczającym planetę była przerwa, lub jeżeli planeta powstała na późniejszym etapie ewolucji, i w otoczeniu było już za mało gazu i pyłu, z którego mogłaby powstać atmosfera.