Egzoplanetas TOI-5205 b, apibūdinamas kaip “uždraustas”, kelia didelį susirūpinimą mokslininkams, nes jo atmosfera neturi tiek sunkiųjų elementų, kiek turėtų turėti pagal dabartines teorijas apie planetų formavimąsi. Šis Jupiterio dydžio pasaulis, sukantis aplink mažą, šaltą žvaigždę, yra tikras mįslė astronomams, nes jo atmosferos sudėtis prieštarauja visiems iki šiol žinomiems dėsniams.
Neįprastas atradimas
Naujausi Jameso Webbo kosminio teleskopo (JWST) stebėjimai atskleidė, kad TOI-5205 b atmosfera yra netgi skurdensnė sunkiųjų elementų nei jo žvaigždė. Pirmieji šio egzoplaneto stebėjimai buvo atlikti 2023 metais, tačiau tik dabar, atlikę detalius atmosferos tyrimus, mokslininkai atskleidė šokiruojančius rezultatus. Tyrimą atliko tarptautinė komanda, vadovaujama Caleb Cañas iš NASA Goddardo kosmoso skrydžio centro, su kitais mokslininkais iš Carnegie mokslo institucijos.
Planeta, kuri neįprasta savo dydžiu
TOI-5205 b yra maždaug tokio pat dydžio kaip Jupiteris, tačiau orbitoje sukuria ryšį su žvaigžde, kuri yra apie keturis kartus mažesnė ir tik 40 procentų Saulės masės. Kai planeta praeina prieš savo žvaigždę, ji užtamsina maždaug šešis procentus jos šviesos, o astronomai tuo metu naudojo spektrografus, kad išskaidytų žvaigždės šviesą į jos komponentus, taip identifikuodami atmosferos cheminę sudėtį.
Teorijų iššūkis
Tradiciškai planetos formuojasi sukimosi diskuose, sudarytuose iš dujų ir dulkių, aplink jaunesnes žvaigždes, tačiau TOI-5205 b atvejis kelia klausimų apie šį procesą. Dabar mokslininkai, naudodami Jameso Webbo teleskopą, tiria šių neįprastų sistemų ypatybes, siekdami geriau suprasti, kaip jos susiformavo. Komanda dirba prie didžiausio JWST 2 ciklo programos, orientuotos į raudonųjų nykštukų žvaigždes ir didžiąsias planetas.
Moksliniai tyrimai atskleidžia netikėtus cheminius elementus
Pirmieji tyrimai parodė, kad TOI-5205 b atmosfera turi žymiai mažiau sunkiųjų elementų, palyginti su vandeniliu, nei Jupiteris. Toks mažas metalizacijos lygis, net mažesnis nei jo žvaigždės, rodo, kad šis egzoplanetas yra unikalus ir skiriasi nuo visų iki šiol tirtų didelių planetų. Atmosferoje taip pat buvo aptikta metano (CH4) ir vandenilio sulfido (H2S).
Galimi paaiškinimai
Žurnale „Astronomical Journal“ pateikiami tyrimo rezultatai, kurie rodo, kad šio egzoplaneto atmosfera gali būti net apie 100 kartų mažiau metalinga nei jo vidinė struktūra. Tai leidžia manyti, kad sunkieji elementai galėjo migruoti į planetos vidų jos formavimosi metu, todėl šiuo metu jos vidinė struktūra ir atmosfera nesimaišo. Kalbėdamas apie rezultatus, Kanodia teigė: „Mes pastebėjome, kad metalizacijos lygis yra žymiai mažesnis nei mūsų modeliai numatė planetos masės ir spindulio matavimų pagrindu.“
GEMS tyrimų programa
Tyrimas yra dalis didesnės GEMS (Giant Exoplanets around M Dwarf Stars) programos, kurios tikslas – ištirti transituojančias didžiąsias planetas aplink M tipo nykštukų žvaigždes, siekiant geriau suprasti jų formavimąsi, vidinę struktūrą ir atmosferas. Komandoje dalyvauja mokslininkai iš įvairių institucijų, tarp jų – Johns Hopkinso universiteto, Kalifornijos technologijos instituto ir kt.
Ką tai reiškia ateičiai?
Šis egzoplanetas gali tapti raktu į naujų teorijų kūrimą apie didelių planetų formavimąsi. Mokslininkai tikisi, kad ateities tyrimai atskleis dar daugiau paslapčių apie TOI-5205 b ir panašius egzoplanetus, galbūt netgi padės suprasti kitų planetų atmosferų sudėtį.
