Sciencemag.cz
Doporučujeme
Planety vznikají v discích plynu a prachu, které obíhají kolem mladých hvězd. Cílem projektu MIRI Mid-INfrared Disk Survey (MINDS), který vede Thomas Henning z Astronomického ústavu Maxe Plancka (MPIA) v německém Heidelbergu, je vytvořit reprezentativní vzorek disků. Zkoumáním jejich chemického složení a fyzikálních vlastností pomocí přístroje MIRI (Mid-Infrared Instrument) na palubě vesmírného dalekohledu Jamese Webba (JWST) propojuje tento výzkum disky s vlastnostmi planet, které se v nich potenciálně formují.
V nové studii vědci zkoumali okolí hvězdy s velmi nízkou hmotností 0,11 hmotnosti Slunce (tzv. ISO-ChaI 147). „Dříve jsme mohli identifikovat z tohoto objektu pouze emise acetylenu (C2H2). Vyšší citlivost JWST a spektrální rozlišení jeho přístrojů nám však umožnily detekovat i slabé emise méně hojných molekul,“ uvádí hlavní autor nové studie Aditya Arabhavi z nizozemské University of Groningen.
Spolupráce na projektu MINDS objevila plyn o teplotě kolem 300 K silně obohacený o molekuly obsahující uhlík, ale postrádající molekuly z kyslíkem. „To se podstatně liší od složení, které pozorujeme v discích kolem hvězd slunečního typu, kde převládají molekuly obsahující kyslík, jako je voda a oxid uhličitý,“ dodala spoluautorka práce Inga Kamp (též z Univerzity v Groningenu).
Jedním z pozoruhodných příkladů disku bohatého na kyslík je disk PDS 70, kde program MINDS nedávno objevil velké množství vodní páry. Vzhledem k dřívějším pozorováním astronomové usuzují, že disky kolem hvězd s velmi nízkou hmotností se vyvíjejí jinak než disky kolem hmotnějších hvězd, jako je Slunce, což může mít vliv na hledání kamenných planet s charakteristikami podobnými Zemi u hvězd tohoto typu.
Jelikož prostředí v takových discích určuje podmínky, v nichž se formují nové planety, může kamenná planeta v těchto prostředích v jiných ohledech zcela odlišná od Země.
Co to konkrétně znamená pro kamenné planety obíhající kolem hvězd s velmi nízkou hmotností? Množství materiálu a jeho rozložení v těchto discích omezuje počet a velikost planet, které disk může zásobit potřebným materiálem. Pozorování proto ukazují, že v discích kolem hvězd s velmi nízkou hmotností, které jsou ve vesmíru vůbec nejčastějším typem, vznikají kamenné planety o velikosti podobné Zemi efektivněji než plynní obři typu Jupitera. Tedy hvězdy s velmi nízkou hmotností hostí zdaleka nejvíce planet terestrického typu.
V mnoha primárních atmosférách těchto planet budou pravděpodobně převládat uhlovodíkové sloučeniny a ne tolik plyny bohaté na kyslík, jako je voda a oxid uhličitý.
Ačkoli se zdá být jasné, že disky kolem hvězd s velmi nízkou hmotností obsahují více uhlíku než kyslíku, mechanismus této nerovnováhy je stále neznámý.
A. M. Arabhavi et al, Abundant hydrocarbons in the disk around a very-low-mass star, Science (2024). DOI: 10.1126/science.adi8147. www.science.org/doi/10.1126/science.adi8147
Zdroj: Max Planck Society / Phys.org
