Jak mała czerwona karzełka rozbiła kosmiczne teorie z niemożliwym gazowym gigantem
Astronomowie zszokowani TOI-6894b: rzadki gazowy gigant orbitujący wokół ultralekkiej czerwonej karły, który zaprzecza obecnym modelom tworzenia planet.
- TOI-6894: Zaledwie 20% masy naszego Słońca
- Gigantyczne planety wokół czerwonych karłów: Tylko 1,5% występowania
- TOI-6894b: Nieco większa od Saturna, o połowę jego masy
- Odległość od Ziemi: 238 lat świetlnych
Czerwone karły to kosmiczni minimalizm – małe, słabe i zazwyczaj zamieszkałe tylko przez małe, skaliste planety. Jednak jedna z takich gwiazd, TOI-6894, właśnie obróciła astronomię do góry nogami, ujawniając olbrzymią planetę, która nie powinna istnieć.
Położona zaledwie 238 lat świetlnych od Ziemi, TOI-6894 ma jedynie jedną piątą masy naszego Słońca. A jednak, orbitując wokół tej lekkiej gwiazdy, znajduje się TOI-6894b – planeta nieco większa od Saturna, ale zaledwie o połowę jego masy. Ta zagadkowa para sprawia, że naukowcy muszą na nowo napisać, co jest możliwe w tworzeniu planet.
P: Dlaczego odkrycie TOI-6894b jest tak szokujące?
Gigantyczne planety są powszechne we wszechświecie. Jednak znalezienie jednej wokół czerwonego karła jest jak natrafienie na słonia w króliczej norze. Analizy statystyczne ujawniają, że gazowe giganty orbitują jedynie wokół 1,5% czerwonych karłów. Jeszcze bardziej niezwykłe: TOI-6894 jest teraz oficjalnie najmniej masywną gwiazdą znaną z posiadania tak ciężkiego towarzysza, przewyższając poprzedniego rekordzistę o oszałamiające 60% mniej masy.
Badacze przebadali ponad 91 000 słabych czerwonych karłów za pomocą statku kosmicznego NASA TESS, poszukując charakterystycznych tranzytów planetarnych. Wśród tej kosmicznej sterty, TOI-6894b wyróżniało się – astronomiczna igła, która nie powinna była być możliwa.
P: Jak naukowcy potwierdzili rozmiar i masę planety?
Po dostrzeżeniu cienia TOI-6894b w danych TESS, astronomowie wykorzystali światowej klasy narzędzia do potwierdzenia. W Chile Bardzo Duży Teleskop oraz Teleskop Kanada-Francja-Hawaje śledziły gwiazdę, aby ustalić masę i rozmiar planety. Ich ustalenia zszokowały dziedzinę: gazowy gigant tam, gdzie fizyka mówi, że nie powinno go być.
Jak mogła taka gigantyczna planeta powstać wokół tak małej gwiazdy?
Modele tworzenia planet mają trudności w wyjaśnieniu tej osobliwości. Klasyczny przepis „akrecji rdzeniowej” – używany do wyjaśnienia gigantów takich jak Jowisz i Saturn – zwykle wymaga masywnego skalistego rdzenia, który „zbiera” gaz z otaczającego dysku. Uważa się, że czerwone karły mają zbyt mało surowca, aby zbudować tak masywne planety.
Obliczenia pokazują, że rdzeń TOI-6894b mógłby ważyć 12 razy więcej niż Ziemia. To już blisko górnej granicy tego, co uważa się za możliwe w dyskach czerwonych karłów, według ostatnich badań. Jedna z teorii sugeruje, że planeta rosła poprzez powolną, stabilną akrecję – nigdy nie osiągając „wysokiej akrecji gazu” potrzebnej do prawdziwego Saturna czy Jowisza. Alternatywnie, model „niestabilności dysku” – bardziej chaotyczny, z góry do dołu upadek – mógłby być w grze, ale jego wykonalność wokół lekkich obiektów takich jak TOI-6894 pozostaje przedmiotem dyskusji.
P: Co czyni atmosferę TOI-6894b kluczowym zagadnieniem?
TOI-6894b orbituje bardzo blisko swojego chłodnego gwiazdozbiory – zaledwie 3,89 miliona kilometrów dalej, wykonując okrążenie co 3,37 dnia. Jednak, ponieważ jego gwiazda jest znacznie chłodniejsza niż nasze Słońce, jego atmosfera utrzymuje stosunkowo ciepłe 147°C (296°F).
Ten rzadki koktajl temperaturowy mógłby tworzyć atmosferę bogatą w metan, co jest jeszcze rzadsze w nauce o egzoplanetach. Nawet amoniak mógłby być wykryty – to niespotykane odkrycie poza naszym układem słonecznym.
Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba (JWST) wkrótce przyjrzy się z bliska, z zatwierdzonym badaniem w swoim następnym 12-miesięcznym cyklu badawczym. Odkrycie tych atmosferycznych tajemnic może ostatecznie odsłonić prawdziwe pochodzenie planety – i może zmusić astronomów do wynalezienia całkowicie nowego modelu formowania się.
Ile czerwonych karłów może skrywać ukryte olbrzymy?
Czerwone karły to najliczniejsi mieszkańcy galaktyki, stanowiąc 75% 100 miliardów gwiazd Drogi Mlecznej. Nawet przy wskaźniku 1,5%, to oznacza, że ponad miliard tych „niemożliwych” gigantów mogłoby czaić się gdzieś w pobliżu.
Kilka z nich – jak LHS 3154b, GJ 3512b/c i TZ Ari b – jest już znanych. Jednak TOI-6894b, opublikowane w Nature Astronomy 4 czerwca, jest teraz najbardziej ekstremalnym wyjątkiem – dając nowe nadzieje na odkrycie kolejnych kosmicznych osobliwości.
Jak zareaguje dziedzina?
W miarę jak kolejne teleskopy skanują niebo, astronomowie przygotowują się na więcej planet łamiących zasady. Następne rozdziały w nauce o egzoplanetach mogą obalić wszystko, co sądziliśmy, że wiemy o tym, jak powstają światy.
Bądź na bieżąco z nowymi osiągnięciami w przestrzeni i upewnij się, że jesteś gotowy na dostrzeżenie następnej kosmicznej niespodzianki! Oto lista kontrolna dla miłośników gwiazd:
- Śledź aktualizacje z Programu Eksploracji Egzoplanet NASA
- Obserwuj nadchodzące wyniki TOI-6894b z JWST
- Śledź odkrycia w wiodących czasopismach jak Science i Nature
- Czytaj o ostatnich odkryciach egzoplanet na Space.com
Wszechświat jest pełen niespodzianek – nie przegap swojej szansy, aby zobaczyć następnego kosmicznego łamańca!