Tego jeszcze nie było. Na planecie pozasłonecznej z chmur padają deszcze piasku

W tym artykule:

1. Co wchodzi w skład atmosfery egzoplanety
2. Deszcze piasku
3. Ze śmiertelnego gorąca
4. Nie do życia

− Wszechświat kryje naprawdę wiele niespodzianek – mówi prof. Leen Decin z Instytutu Astronomii KU Leuven. – Musimy poszerzyć granice naszej wyobraźni – dodaje badaczka egzoplanet cytowana przez „Guardiana”.

To bardzo przydatne, gdy ma się do czynienia z planetą taką jak Wasp-107b, na której padają deszcze piasku. Glob ten znajduje się w gwiazdozbiorze Panny, dość blisko nas jak na skalę kosmiczną. Od Ziemi dzieli go zaledwie 200 lat świetlnych. Został odkryty jeszcze w 2017 r. i od tej pory interesuje astronomów. Nazwano go „watą cukrową” – jest bowiem bardzo duży i bardzo lekki.

Nawet gdybyśmy wymyślili, jak pokonać dystans dzielący nas od Wasp-107b, nigdy nie dowiemy się, jak wygląda niebo widziane z jego powierzchni. „Wata cukrowa” nie ma bowiem czegoś takiego jak powierzchnia. To planeta gazowa, o masie Neptuna, jednak wielkości aż Jowisza. Dzięki Teleskopowi Webba astronomowie są w stanie zajrzeć głęboko w jego atmosferę. To właśnie zrobił zespół prof. Decin.

Co wchodzi w skład atmosfery egzoplanety

– Nasza wiedza o egzoplanetach jest oparta na tym, co wiemy o Ziemi – zauważa prof. Decin. – I to jest wiedza bardzo ograniczona.

Gwiazda, wokół której krąży Wasp-107b, jest nieco chłodniejsza i mniej masywna niż Słońce. Siedem lat temu obserwujący ją astronomowie zauważyli charakterystyczne mruganie. Wyglądało to tak, jakby wokół lampy krążyła mucha. W tym przypadku okresowy spadek jasności gwiazdy oznaczał, że na orbicie wokół niej wiruje planeta.

W momencie, gdy glob znajduje się dokładnie między swoją gwiazdą a obserwatorem – czyli kamerą MIRI Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba – do tego ostatniego dociera światło gwiazdy, które przeniknęło przez atmosferę planety. Takie światło nosi charakterystyczny imprint – ślad pozostawiony przez pierwiastki wchodzące w skład atmosfery globu. Rejestrując światło, można więc ustalić, z czego składa się atmosfera odległej planety.

Znaleziono planetę gęstszą od stali. „Przeczy dotychczasowym teoriom"

Według klasycznych teorii takie ciało niebieskie nie powinno istnieć. Naukowcy odkryli glob, który jest ultragęsty. Mógł narodzić się w rezultacie zderzenia dwóch ogromnych protoplanet.

Deszcze piasku

W przypadku Wasp-107b doprowadziło to do paru niespodzianek. Wbrew przewidywaniom w atmosferze tego globu nie ma metanu. Są za to para wodna, dwutlenek siarki – odpowiadający za zapach spalonych zapałek – oraz największe zaskoczenie: krzemianowe chmury z drobinek piasku.

Co jeszcze dziwniejsze, na planecie tej najprawdopodobniej istnieje cykl obiegu piasku podobny do ziemskiego cyklu obiegu wody. U nas woda na powierzchni paruje, para wodna unosi się, a następnie skrapla i spada w postaci deszczu. Na Wasp-107b to samo dotyczy krzemianów. Przechodzą one od postaci gazowej do stałej i z powrotem.

Ze śmiertelnego gorąca

Oczywiście niezbędne są do tego olbrzymie temperatury. Naukowcy przypuszczają, że w niższych częściach atmosfery „waty cukrowej” sięgają one tysiąca stopni Celsjusza. Tam krzemiany zamieniają się w gaz i unoszą, ochładzając się. Stopniowo, w wyższych i zimniejszych rejonach atmosfery, ponownie przechodzą w ciało stałe – w mikroskopijne drobinki piasku. Gdy piasku przybywa, chmury robią się coraz gęstsze, aż dochodzi do piaskowej ulewy. Niżej krzemiany znów sublimują – czyli zamieniają się w gaz − i koło się zamyka.

− Te chmury byłyby jak mglisty pył – powiedziała Decin. − A cząstki piasku przemieszczałyby się z niezwykle dużymi prędkościami. Nawet kilku kilometrów na sekundę – dodała główna autorka pracy o atmosferze Wasp-107b opublikowanej w „Nature”.

Nie do życia

Cały proces nie ma odpowiednika na żadnej z planet w Układzie Słonecznym. I to właśnie sprawia, że Teleskop Webba jest tak niezwykłym urządzeniem, które od ponad roku poszerza naszą wiedzę o kosmosie. Najnowsze badania atmosfery Wasp-107b zrobione za jego pomocą też zostały okrzyknięte przełomowym osiągnięciem. Odsłoniły bowiem sekrety zupełnie nowego i bardzo egzotycznego świata, który trudno sobie w ogóle wyobrazić.

Jak można się domyślać, nie ma szans, by na Wasp-107b istniało jakiekolwiek życie. A przynajmniej takie, jakie znamy. – Ta planeta jest całkowicie nieprzyjazna, nie dla nas – mówi prof. Decin. Można jednak podejrzewać, że w kosmosie możliwe są inne formy życia, różniące się znacząco od tego, które rozwinęło się na Ziemi.

Źródła:

Guardian

NASA

phys.org

Nature

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