Niezwykłe odkrycie na kosmicznej pustyni
Naukowcy odkryli jedną z najbardziej niezwykłych planet w naszej galaktyce – TOI-3261 b, planetę o rozmiarach Neptuna, która krąży w wyjątkowo bliskiej odległości od swojej gwiazdy macierzystej. To czyni ją czwartym takim obiektem, jaki kiedykolwiek zarejestrowano. To odkrycie, dokonane dzięki misji NASA TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) oraz teleskopom naziemnym w Australii, Chile i RPA, może rzucić światło na tajemnice formowania się tego typu planet.
TOI-3261 b znajduje się w tzw. „pustyni gorących Neptunów”, obszarze kosmicznym, w którym tego rodzaju planety występują niezwykle rzadko. W przeciwieństwie do swojego odpowiednika w Układzie Słonecznym, ta egzoplaneta okrąża swoją gwiazdę w zaledwie 21 godzin. Taki ultra-krótki okres orbitalny jest charakterystyczny dla wyjątkowo niewielkiej grupy planet, które określa się mianem „gorących Neptunów”. Obecnie znamy tylko trzy inne egzoplanety o podobnych parametrach, których masę udało się precyzyjnie zmierzyć.
—
Dlaczego „gorące Neptuny” są tak rzadkie?
Planeta TOI-3261 b stanowi doskonały przykład dla naukowców badających procesy formowania się planet. Jednym z powodów rzadkości występowania gorących Neptunów jest trudność w utrzymaniu gęstej atmosfery w tak bliskiej odległości od gwiazdy. Blisko orbitujące planety są narażone na potężne oddziaływanie grawitacyjne oraz masywne emisje energii ze strony gwiazdy. Te zjawiska powodują „odparowanie” atmosfery, co prowadzi do utraty znacznej części gazowej powłoki planety.
Badania wskazują, że TOI-3261 b mogła pierwotnie być znacznie większą planetą – gigantem gazowym rozmiarów Jowisza. Jednak z czasem straciła ona większość swojej masy. Procesy, takie jak fotoewaporyzacja (rozpraszanie cząsteczek gazu pod wpływem energii gwiazdy) oraz grawitacyjne „zrywanie” atmosfery przez gwiazdę, odegrały kluczową rolę w tej transformacji. Możliwe również, że planeta uformowała się dalej od swojej gwiazdy, gdzie wpływ tych procesów był mniej intensywny, a dopiero później migrowała na swoją obecną orbitę.
—
Unikalne cechy TOI-3261 b
TOI-3261 b wyróżnia się wysoką gęstością – jest ona około dwa razy większa niż gęstość Neptuna. Sugeruje to, że lżejsze elementy atmosfery zostały z czasem usunięte, pozostawiając jedynie cięższe składniki. Analiza pozostałej atmosfery może dostarczyć informacji na temat początkowego składu chemicznego planety oraz procesów, które miały wpływ na jej ewolucję.
Aby rozwiązać tę zagadkę, naukowcy planują wykorzystać zaawansowane instrumenty, takie jak Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Obserwacje w podczerwieni pozwolą „zobaczyć” charakterystyczne ślady chemiczne różnych cząsteczek w atmosferze planety. Dzięki temu możliwe będzie nie tylko lepsze zrozumienie historii TOI-3261 b, ale również lepsze poznanie ogólnych mechanizmów, które kształtują gorące, gazowe planety w naszej galaktyce.
—
Gorące Neptuny – zagadki współczesnej astronomii
Pierwszy ultra-krótki gorący Neptun, LTT-9779 b, został odkryty w 2020 roku. Od tego czasu naukowcy zidentyfikowali jeszcze dwa takie obiekty: TOI-849 b oraz TOI-332 b. Wszystkie te planety, w tym TOI-3261 b, stanowią skarbnicę wiedzy dla badaczy próbujących rozwikłać zagadki formowania się planet w tak ekstremalnych warunkach.
Obie planety, LTT-9779 b oraz TOI-849 b, są już w kolejce do dalszych obserwacji za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Dzięki tym badaniom naukowcy będą mogli jeszcze lepiej zrozumieć ich atmosfery, a w konsekwencji procesy, które mogły wpływać na ich ewolucję. Każde nowe odkrycie w tej dziedzinie zbliża nas do pełniejszego zrozumienia różnorodności planet w naszej galaktyce.
—
Co dalej?
TOI-3261 b to nie tylko fascynujący obiekt badawczy, ale także narzędzie do testowania nowych modeli komputerowych dotyczących formowania się planet. Wyniki tych badań mogą mieć daleko idące konsekwencje dla naszej wiedzy o egzoplanetach i mechanizmach ewolucji planetarnej.
W miarę jak technologie astronomiczne będą się rozwijać, możemy oczekiwać dalszych przełomów w badaniach gorących Neptunów. TOI-3261 b jest kolejnym dowodem na to, że Wszechświat wciąż kryje przed nami niezliczone tajemnice, które tylko czekają na odkrycie.
