Astronomové pomocí vesmírného dalekohledu Jamese Webba (JWST) zaznamenali významný únik helia z WASP-107b, unikátní exoplanety nacházející se 212 světelných let daleko v souhvězdí Panny. Tento objev poskytuje klíčové poznatky o tom, jak planety ztrácejí svou atmosféru, což je proces zásadní pro pochopení obyvatelnosti a vývoje planet.
Detekce atmosférického úniku
Near Infrared Imager and Spectrograph without Slits (NIRISS) společnosti JWST detekoval masivní mrak helia obklopující WASP-107b. Tato „super pýchavka“ nebo „vata“ poprvé identifikovaná v roce 2017 má výjimečně nízkou hustotu a obíhá kolem své hvězdy méně než 16 oběhů Země. Jedna otáčka kolem hvězdy trvá pouze 5,7 dne.
Únik helia není nepatrný únik; tvoří mrak tak velký, že částečně blokuje světlo hvězdy než planeta přejde před ní. Modely naznačují, že tento mrak rozšiřuje deset poloměrů planety ve směru její oběžné dráhy.
Proč na tom záleží
Atmosférický únik je základním procesem utvářejícím planetární evoluci. Na Zemi ztrácíme asi 3 kg atmosféry za sekundu, většinou vodíku. U planet, které jsou blíže svým hvězdám – jako WASP-107b – je tento efekt dramaticky zesílen. Vysoké teploty (kolem 500 °C nebo 932 °F) způsobené přílivovým ohřevem (kvůli mírně eliptické dráze) tuto ztrátu urychlují.
„Je proto nezbytné plně porozumět mechanismům za tímto jevem, který by mohl zničit atmosféru některých kamenných exoplanet,“ vysvětluje Vincent Bourrier, astronom z univerzity v Ženevě.
Ztráta atmosféry by mohla určit, zda planeta zadržuje kapalnou vodu, nebo se stane neplodnou jako Venuše. Tento výzkum pomáhá vědcům posoudit, které exoplanety by mohly být obyvatelné a proč jiné ne.
Rady o formování planet
Kromě helia data JWST potvrdila přítomnost vody, oxidu uhelnatého, oxidu uhličitého a amoniaku v atmosféře WASP-107b. Tyto sloučeniny poskytují vodítka o vzniku planety a historii migrace. Vědci se domnívají, že WASP-107b se pravděpodobně vytvořil dále od své hvězdy a poté se přiblížil, což způsobilo, že se jeho atmosféra nafoukla a nadále ztrácela plyn.
Klíčová zjištění
- Velký únik helia: JWST detekoval masivní mrak helia opouštějící WASP-107b.
- Nízká hustota: Planeta má výjimečně nízkou hustotu, která připomíná „bavlněný“ svět.
- Atmosférická eroze: Tento objev ukazuje, jak může únik z atmosféry zbavit planety jejich atmosféry.
- Historie migrace: Planeta se pravděpodobně vytvořila dále a poté migrovala blíže ke své hvězdě.
Studie publikovaná v časopise Nature Astronomy zdůrazňuje schopnost JWST studovat atmosféry exoplanet a odhalit tajemství planetární evoluce. Pochopení těchto procesů je zásadní pro posouzení potenciální obyvatelnosti exoplanet a určení budoucnosti planetární vědy.
