Vzácné baryum: Vědci v atmosférách exoplanet objevili zatím nejtěžší prvek

WASP-76 b a WASP-121 b nejsou obyčejné exoplanety. Jde o plynné obry, kteří obíhají velmi blízko svým hvězdám a jejich povrchová teplota dalece přesahuje 1 000 °C. Astronomové říkají takovým světům extrémně horké jupitery (ultra-hot Jupiter) a z našeho pohledu jde o mimořádně exotické světy. Například na exoplanetě WASP-76 b by mělo podle výsledků dřívějšího  pozorování pršet železo.

Tomás Azevedo Silva z portugalské Univerzity v Portu vedl výzkumný tým, který studoval atmosféry obou zmíněných extrémně horkých jupiterů. Vědcům se podařilo v horních vrstvách rozžhavených atmosfér detekovat baryum – prvek 2,5× těžší než železo. Vlastně jde o zatím nejtěžší prvek, jaký jsme v atmosférách exoplanet doposud nalezli.

Zároveň se jedná o relativně vzácný prvek – v zemské kůře se vyskytuje v množství 0,025–0,045 %, čímž se řadí na 14. místo v zastoupení prvků podle výskytu. Ani v okolním vesmíru nejde o běžný prvek – odhaduje se, že ve vesmíru připadá na jeden atom barya přibližně 8 miliard atomů vodíku.

Baryová záhada

„Byl to v mnoha ohledech náhodný objev,“ popisuje Azevedo Silva. „Neočekávali jsme baryum a ani jsme ho cíleně nehledali. Museli jsme proto pečlivě zkontrolovat, jestli signál skutečně přichází z planet, protože baryum dosud nebylo u žádné exoplanety pozorováno.“ Při výzkumu sehrál klíčovou roli spektrograf ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations), který pracuje na soustavě teleskopů VLT Obseratoře Paranal v Chile.

Baryum, které na Zemi známe jako měkký a velmi reaktivní kov alkalických zemin s atomovým číslem 56, se vyskytovalo v atmosférách obou uvedených exoplanet. Tento fakt naznačuje, že extrémně horké jupitery jsou ještě podivnějšími světy, než jsme si původně mysleli.

TIP: Exoplaneta WASP-19b: Pekelný svět s titanovou oblohou

Vědci jsou zatím poněkud bezradní a netuší, jaký proces by mohl souviset s přítomností tak těžkého prvku vysoko v atmosféře extrémně horkých exoplanet. „V tuto chvíli si nejsme jistí, o jaký mechanismus jde,“ přiznává spoluautor práce Olivier Demangeon. „Vzhledem k silné gravitaci obou planet bychom očekávali, že těžké prvky, jako je baryum, rychle klesnou do nižších vrstev atmosféry,“ vysvětluje astrofyzik.