Zbyt gorące na planety, zbyt chłodne na gwiazdy

Astronomowie odkryli obiekty, które są zbyt gorące, by być planetami jednak zbyt chłodne, aby być gwiazdami. Na szczęście ich atmosfery mają tzw. „strefę złotowłosej”, czyli są odpowiednie do posiadania wody.

Bardzo gorące Jowisze są nową klasą egzoplanet, które astronomowie coraz częściej odnajdują rozsiane po kosmosie. Te niesamowicie gorące gazowe olbrzymy znajdują się znacznie bliżej swoich macierzystych gwiazd, niż Merkury od Słońca, co oznacza, że planeta zwraca się do gwiazdy zawsze tą samą stroną. To z kolei powoduje, że temperatury po dziennej stronie przekraczają 1900 oC, podczas, gdy po nocnej spadają do 1000 oC. Co więcej, bardzo gorące Jowisze mają unikalne cechy atmosferyczne, które nie występują na innych planetach tego typu, takie jak wyraźny brak większości cząsteczek.

Pomimo intrygującej natury tych dziwnych, piekielnych światów, naukowcy wciąż niewiele o nich wiedzą. W swoich badaniach międzynarodowy zespół naukowców modelował atmosfery czterech znanych bardzo gorących Jowiszy, które wcześniej badano za pomocą teleskopów kosmicznych Hubble i Spitzer. 

Zespół odkrył w szczególności, że dzienna strona egzoplanet jest tak skrajna, że ciepło może rozdzielić większość typów cząsteczek na ich podstawowe składowe. A ponieważ cząsteczki te się rozpadają, pozostają ukryte przed wzrokiem nawet najbardziej zaawansowanych obserwatoriów. Doprowadziło to naukowców do zaskakującej konkluzji: atmosfera po dziennej stronie bardzo gorącego Jowisza bardziej przypomina gwiazdę niż planetę.

Choć wynik ten sam w sobie jest interesujący, pomaga też wyjaśnić, dlaczego astronomowie wykrywają jedynie cząsteczki wody na granicy dzień-noc bardzo gorących Jowiszów. Zespół odkrył, że gdy atomy wodoru i tlenu dotrą do chłodniejszej, nocnej części planety, ulegną rekombinacji, tworząc wodę. Ponieważ strona nocna jest zbyt ciemna, by ją obserwować, astronomowie mogą wykryć cząsteczki wody tylko na granicy dzień-noc.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Więcej:
These strange worlds are too hot to be planets, and too cool to be stars

Źródło: Astronomy

Na zdjęciu: Ilustracja przedstawia egzoplanetę WASP-121b, ultra gorącego Jowisza, który znajduje się tak blisko swojej gwiazdy macierzystej, że jej atmosfera po dziennej stronie jest na tyle gorąco, by zagotować żelazo. Źródło: Engine House VFX, At-Bristol Science Centre, University of Exete