Naukowcy zbadali „piekielną planetę”, na której powierzchni jest aż 2,3 tys. st. C. W jaki sposób aż tak się nagrzała?

W tym artykule:

1. Planeta gorąca jak piekło
2. Orbita piekielnej planety Janssen
3. Efekt Dopplera wykorzystany do badań

Jeśli spojrzy się na niebo przez teleskop, a niekiedy nawet gołym okiem, w gwiazdozbiorze Raka można dostrzec Copernicusa. Ten podwójny układ gwiezdny, zwany również 55 Cancri, znajduje się, jak na skalę komiczną, bardzo blisko nas. Od Słońca dzieli go zaledwie 41 lat świetnych.

Układ składa się z dwóch gwiazd: gwiazdy głównego ciągu i czerwonego karła. Wokół pierwszej z nich – 55 Cancri A – krąży pięć planet. Jedna z nich to Janssen. Tak nazywał się szesnastowieczny wynalazca teleskopu optycznego. Nazwany jego imieniem obiekt jest jedną z najdziwniejszych planet, jakie udało się odkryć.

Janssen krąży niezwykle blisko swojej macierzystej gwiazdy. Jedno jej okrążenie zajmuje tej egzoplanecie zaledwie 18 godzin. Co oznacza, że rok na niej jest krótszy od ziemskiej doby. Janssena dzielą od centrum układu zaledwie 2 miliony kilometrów. Merkury, najbliższy Słońcu w Układzie Słonecznym, krąży w odległości 46 mln km od niego. Z kolei Ziemię dzieli od Słońca aż 150 mln km.

Planeta gorąca jak piekło

Gdyby Janssen znajdował się nieco dalej od Copernicusa, przypominałby typową superziemię. Czyli skalistą planetę większą od naszego globu. Promień Janssena jest prawie dwa razy większy od ziemskiego, a jego masa jest osiem razy większa.

Najbliższa Ziemi karłowata planeta jest w środku żywa. Na geologicznym poziomie

W pasie planetoid między orbitami Marsa a Jowisza krąży jedno z najdziwniejszych ciał niebieskich w naszym układzie gwiezdnym. Odkryty blisko 220 lat temu Ceres ma średnicę 950 km i wygląda...

Jednak niezwykle wąska orbita sprawia, że planeta ta jest ultragorąca. Naukowcy szacują, że po stronie odwróconej do gwiazdy na jej powierzchni panuje temperatura wynosząca ok. 2300 st. C. To oznacza, że glob może pokrywać ocean płynnej lawy. Z kolei w jego wnętrzu mogą kryć się diamenty.

Orbita piekielnej planety Janssen

W najnowszym numerze czasopisma „Nature Astronomy” naukowcy opublikowali artykuł o układzie planetarnym wokół Copernicusa. Sugerują w nim, że Janssen kiedyś znajdował się na znacznie chłodniejszej orbicie. Jednak z czasem wpływ innych planet tego systemu sprawił, że glob zbliżył się do macierzystej gwiazdy.

Ta z kolei jest lekko spłaszczona na biegunach i uwypuklona na równiku. To powoduje, że Janssen jest przyciągany przez grawitację właśnie w tamtą okolicę. Już w tej chwili krąży w okolicach równika Copernicusa.

Układ gwiezdny, w którym znajduje się Janssen, jest zupełnie inny od Układu Słonecznego. W tym drugim planety krążą wokół gwiazdy w tej samej płaszczyźnie. W przypadku Copernicusa tak nie jest. A to oznacza, że nie wszystkie tamtejsze globy da się badać, wykorzystując tranzyt planety, czyli jej przejście między gwiazdą a obserwatorium na Ziemi.

Efekt Dopplera wykorzystany do badań

Jednak w przypadku Janssena było to możliwe. Choć jest tak blisko Copernicusa, jego pojawienie się przed tarczą gwiazdy powoduje jej lekkie przyciemnienie. Naukowcy zmierzyli to z pomocą ultraczułego urządzenia zwanego EXPRES. To spektrometr znajdujący się w Obserwatorium Lowella w Arizonie.

Astronomowie odkryli superziemię na orbicie czerwonego karła. Czy ta planeta może być siedliskiem życia?

Planeta jest czterokrotnie większa niż Ziemia i prawdopodobnie skalista. Znajduje się w takiej odległości od centralnej gwiazdy, by na jej powierzchni mogła istnieć woda w stanie ciekłym. T...

Badacze wykorzystali przy tym efekt Dopplera. Gdy źródło światła przybliża się do nas, długość fali świetlnej skraca się i wydaje nam się ono bardziej niebieskie. Gdy źródło światła się oddala, staje się ono bardziej czerwone.

To samo dotyczy obracającej się gwiazdy. Jej połowa kręci się w naszą stronę, a druga – od nas. A zatem światło z pierwszej połowy będzie odrobinę bardziej niebieskie, a z drugiej – czerwone. Choć różnice są niezwykle małe, urządzenie takie jak EXPRES pozwoliło je zmierzyć. A dzięki temu dokładnie wyznaczyć orbitę Janssena.

Naukowcy są zdania, że w ten sposób można badać minioną historię układów planetarnych. Uważają, że również Galileo, inna planeta z układu Copernicusa, zbliża się do tej gwiazdy. Orbita Galileo wynosi obecnie niecałe 15 dni. Astronomowie zamierzają teraz zbadać, czy w przeszłości nie była większa.

Źródła: phys.org, Nature Astronomy.

Nasz ekspert

Magdalena Salik

Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com