Sciencemag.cz
Doporučujeme
Planeta WASP-107b má velikost Jupiteru, je ale 10krát lehčí.
Hmotnost jádra obří exoplanety WASP-107b je mnohem menší, než bylo považováno za možné pro vznik plynného obra. Uukazuje se, už kolem malého jádra se může formovat obří „obálka“ plynu – tento typ planet proto vzniká mnohem snadněji, alespoň za určitých podmínek.
Nová studie (hlavní autorka Caroline Piaulet z University of Montreal, publikováno v Astronomical Journal) zařazuje WASP-107b do relativně neznámé třídy exoplanet označované jako superobláček (super-puff) nebo cukrová vata. Ve Sluneční soustavě neexistuje jejich obdoba.
WASP-107b krouží velmi blízko své hvězdy, asi 16krát blíže než Země ke Slunci. Je od nás vzdálena 212 světelných let směrem v souhvězdí Panny. Hmotnost exoplanety byla stanovena na základě pozorování Keckovými dalekohledy na Havaji pomocí metody radiální rychlosti hvězdy (tj. podle gravitačního vlivu planety na její hvězdu). Výsledná desetina hmotnosti Jupiteru znamená současně jen asi 30násobek Země. Další výpočty vedly k závěru, že vzhledem k hustotě planety (ze známé hmotnosti a objemu) má pevné jádro planety hmotnost jen asi 4násobu Země. To znamená, že více než 85 % hmotnosti exoplanety tvoří plyn. Pro srovnání: takový Neptun s hmotností podobnou WASP-107b má naopak asi 90 % hmotnosti soustředěno v pevném jádru.
Existence podivné planety přináší řadu otázek – např. jak tak malé jádro dokáže udržet tolik plynu, navíc v těsné blízkosti hvězdy? A jak WASP-107b mohla vůbec vzniknout?
Současné modely formování obřích plynných planet vycházejí z evoluce planet typu Jupiteru a Saturnu, tedy s pevným jádrem o hmotnosti alespoň 10 Zemí. Podle jednoho z možných výkladů vznikla WASP-107b daleko od hvězdy, kde byl plyn v disku dostatečně chladný (pomalu se pohybující), takže k jeho hromadění mohlo docházet velmi rychle i při malé hmotnosti jádra. Planeta později migrovala na své současné místo, a to buď v důsledku interakcí s dalšími planetami v systému, nebo ještě s protoplanetárním diskem, nebo z jiných příčin. Při pozorování systému WASP-107 Keckovými dalekohledy se nyní navíc podařilo objevit exoplanetu WASP-107c s hmotností asi třetiny Jupiteru, tedy asi 3krát více než WASP-107b. WASP-107c se nachází v mnohem větší vzdálenosti, s oběžnou dobou asi 3 roky – u WASP-107b je to pouze 5,7 dne. WASP-107c má také velmi výstřední oběžnou dráhu, což naznačuje značně chaotickou minulost celého systému; možná související právě i s přesunem WASP-107b do těsné blízkosti hvězdy.
K dalším nejasnostem má patřit i to, že planeta WASP-107b na rozdíl od jiných superobláčkových planet obsahuje v atmosféře jen velmi málo metanu (poznámka PH: nemůže se tak blízko hvězdy už methan prostě tepelně rozkládat?).
„WASP-107b’s density is even lower: a case study for the physics of gas envelope accretion and orbital migration,“ Astronomical Journal (2021). DOI: 10.3847/1538-3881/abcd3c
Zdroj: University of Montreal / Phys.org
