Marshmallow exoplaneta: Vědci objevili planetu s extrémně nízkou hustotou

Čím více exoplanet objevujeme, tím je jasnější, jak rozmanité ve skutečnosti jsou. Planety Sluneční soustavy představují jen velmi omezený příklad toho, jak mohou planety ve vesmíru vypadat. Potvrzuje to i nedávný objev plynného obra TOI-3757 b u červeného trpaslíka v souhvězdí Vozky, vzdáleného od nás asi 580 světelných let.

Jde o planetu s doposud nejnižší hustotou, jaká kdy byla u červeného trpaslíka objevena. Její průměrná hustota připomíná oblíbenou pochoutku marshmallow. „Obvykle se má za to, že u červených trpaslíků, kteří jsou menší, chladnější a méně zářiví než Slunce, vznikají plynní obři jen obtížně a jsou tím pádem nesmírně vzácní,“ uvádí ve zprávě vedoucí výzkumu, kanadský astronom Shubham Kanodia z americké výzkumné organizace Carnegie Institution for Science’s Earth and Planets Laboratory. Už jen z tohoto pohledu je objev exoplanety TOI-3757 b tak cenný.

Velmi řídká exoplaneta

Objevená exoplaneta je o něco málo větší než náš Jupiter. Červeného trpaslíka obíhá ve velmi těsné blízkosti – svou mateřskou hvězdu obkrouží za 3,5 dne. Když se vědcům podařilo určit její hmotu, na asi jednu čtvrtinu Jupiteru, mohli z dat odvodit i hustotu této exoplanety. Dospěli k průměrné hustotě zhruba 0,27 gramu na centimetr krychlový. Hustota exoplanety TOI-3757 b je tím pádem ani ne poloviční oproti Saturnu, nejřidší planetě Sluneční soustavy.

Exoplanetu TOI-3757 b jako první objevil satelit pro výzkum tranzitujících exoplanet TESS, Kanodiův tým následně využil k jejímu pozorování 3,5m teleskop Observatoře WIYN, která je součástí Národní observatoř Kitt Peak v Arizoně. Kolem objevené exoplanety je stále řada otazníků. Není například úplně jasné, jak mohl u dotyčného červeného trpaslíka vzniknout plynný obr, natož tak řídký.

Jedna z uvažovaných teorií o vzniku planety s takto extrémně nízkou hustotou souvisí s jejím formováním. Podle současných teorií vznikají plynní obři jako masivní kamenná jádra o hmotnosti až desetinásobku hmotnosti Země, která postupně přitahují velké množství okolního plynu a vytvářejí tak plynné obry. Mateřská hvězda exoplanety TOI-3757 b ale vykazuje nižší zastoupení těžkých prvků, což podle vědců mohlo vést k tomu, že se kamenné jádro planety tvořilo pomaleji a zbrzdil se tak proces akrece plynu. To mohlo ve výsledku ovlivnit celkovou hustotu planety. Další možnost souvisí s oběžnou dráhou planety. Předběžné údaje ukazují, že trajektorie exoplanety je mírně elipsovitá. To způsobuje výrazné změny v zahřívání jejího povrchu a může vyústit v určitou formu „nadýmání“ atmosféry planety

TIP: Polystyrenová exoplaneta prozrazuje mnoho zajímavého o atmosférách planet

„Extrémně nízkou hustotu této exoplanety by mohla osvětlit budoucí pozorování novým americkým Vesmírným dalekohledem Jamese Webba (JWST),“ říká Jessica Libby-Roberts z Pensylvánské státní univerzity, která se na výzkumu exoplanety podílela. „Pokud najdeme více podobných systémů červených trpaslíků s plynnými obry, přispěje to k porozumění mechanismům vzniku a vývoje planet,“ dodává astrofyzička.