Znaleziono planetę gęstszą od stali. „Przeczy dotychczasowym teoriom"

W tym artykule:

1. Dziwne pozaziemskie globy
2. Odkrycie planety TOI-1853b
3. Planeta gęstsza od stali
4. Dużo ciężkich pierwiastków
5. Jak powstają planety?

Ile jest planet poza Układem Słonecznym? Odpowiedź na to pytanie zmienia się z tygodnia na tydzień. Według danych NASA – z wczoraj, czyli z 30 sierpnia 2023 roku – znamy już 5502 egzoplanety. Ich istnienie udało się potwierdzić z pomocą dwóch lub więcej metod badawczych. Kandydatek na planety jest zaś prawie 10 tysięcy.

Dziwne pozaziemskie globy

Poszukiwania dalekich globów idą pełną parą. Z pomocą teleskopów astronomowie są w stanie znajdować, a następnie charakteryzować planety, które są oddalone nawet o setki albo tysiące lat świetlnych od Ziemi. W lipcu odkryto oddalony od nas o 1232 lata świetlne glob, który jest puszysty jak wata cukrowa. Jego gęstość jest około sto razy mniejsza od gęstości Ziemi.

Jeszcze dziwniejszą planetę wykryto w odległości 670 lat świetlnych od Ziemi. KELT-9b jest najgorętszym globem, jaki znamy. Po stronie skierowanej w stronę Słońca temperatura jego powierzchni sięga 4,3 tys. st. C. Czyli to ciało niebieskie jest gorętsze od wielu gwiazd. W jego chmurach w maju tego roku wykryto terb, rzadki pierwiastek.

Odkrycie planety TOI-1853b

Do grona planet o nietypowych cechach i historii dołączył właśnie obiekt oznaczony jako TOI-1853b. Ma wielkość zbliżoną Neptuna, jednak jest dwa razy cięższy od planet o podobnych rozmiarach. Jego gęstość jest wyższa niż gęstość stali.

W najnowszym numerze prestiżowego czasopisma naukowego „Nature” opublikowano artykuł opisujący prawdopodobne powstanie TOI-1853b. Według jego autorów planeta gęstsza od stali narodziła się na skutek gigantycznej kolizji dwóch ogromnych protoplanet. Potężne zderzenie pozostawiło po sobie gęsto zbite skały, z których w większości składa się TOI-1853b.

Planeta gęstsza od stali

TOI-1853b krąży wokół pomarańczowego karła, oddalonego od Ziemi o 544 lata świetlne (gwiazda ta znajduje się w gwiazdozbiorze Wolarza). Na jego pełne okrążenie planeta potrzebuje tylko 30 godzin. Ponieważ jest tak blisko swojego słońca, jej powierzchnia rozgrzewa się do ekstremalnych 1200^oC.

To nie koniec niespodzianek. – Ta planeta jest bardzo zaskakująca! – mówi Jingyao Dou, współautor artykułu. – TOI-1853b jest wielkości Neptuna, jednak jest gęstszy od stali. Nasza praca wykazuje, że tak może się zdarzyć, jeśli ciało niebieskie w trakcie formowania się doświadczyło ekstremalnie silnej kolizji z innych globem – dodaje.

Dużo ciężkich pierwiastków

Takie zderzenie mogło sprawić, że planeta utraciła większość wchodzącej w jej skład wody i swojej atmosfery. W rezultacie powstało masywne, wyjątkowo gęste ciało niebieskie. Promień TOI-1853b jest ok. 3,5 razy większy od promienia Ziemi, masa planety zaś – 73 razy większa od masy Ziemi.

Gęstość nowo odkrytego globu wynosi 9,7 grama na centymetr sześcienny. Gęstość stali to 7,86 g/cm3. TOI-1853b jest prawie dwa razy gęstsza od Ziemi i sześć razy gęstsza od Neptuna. Naukowcy podejrzewają, że musi zawierać wyjątkowo dużo ciężkich pierwiastków.

Jak się rodzi planeta? Wiele sekretów kryje się na tym spektakularnym zdjęciu

Naukowcom udało się sfotografować tworzący się układ planetarny. Na wyjątkowym zdjęciu, które przedstawili, znajdują się skupiska materii, z których mogą powstać gazowe olbrzymy – p...

Jak powstają planety?

Jaka jest szansa, że w kosmosie – będącym w sumie wielką pustką – może dojść do kolizji planet? – Mamy mocne dowody, że ciała niebieskie zderzały się w Układzie Słonecznym – mówi dr Phil Carter z Uniwersytetu Bristolu. Takim dowodem jest np. istnienie Księżyca, który ma być efektem kolizji nieznanego dużego globu z młodziutką Ziemią.

W podobny sposób mogła narodzić się TOI-1853b. – Odkryliśmy, że wyjściowe ciało niebieskie musiało być bogate w wodę i doznać niezwykle silnego uderzenia – mówi dr Carter. Badacz szacuje, że prędkość, z jaką nieznana protoplaneta uderzył w poprzedniczkę TOI-1853b, mogła wynosić 75 km/s. Jeśli teoria ta jest poprawna, gdzieś w okolicach tego ciała niebieskiego musi znajdować się inny glob, pozostałość po tamtej kolizji. Gdyby w przyszłości udało się go znaleźć, potwierdziłoby to hipotezę zderzenia.

Odkrycie może pomóc wyjaśnić, dlaczego w kosmosie znajdujemy mnóstwo planet, które nie mają odpowiedników wśród globów z Układu Słonecznego. Jak napisali naukowcy w swojej pracy: „właściwości TOI-1853b stanowią zagadkę z punktu widzenia tradycyjnych teorii opisujących powstawanie i ewolucję planet”. Astronomowie zamierzają dalej badać ten glob – interesuje ich, czy ma atmosferę i z jakich pierwiastków się składa.

ŹRÓDŁO: Nature, phys.org, NASA, space.com

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