Od ponad 25 lat astronomowie odkrywają planety pozasłoneczne. Są wśród nich planety o różnych rozmiarach: niewielkie planety skaliste, planety o rozmiarach Neptuna, Jowisza, a nawet większe. Część z nich posiada atmosfery, a część jest ich pozbawiona. Wśród ponad 4000 odkrytych dotychczas planet są nawet takie, które aktywnie tracą swoją atmosferę, wskutek oddziaływania silnych wiatrów gwiazdowych.

Teraz jednak astronomowie po raz pierwszy w historii dostrzegli planetę, na której atmosfera się aktywnie odradza.

GJ 1132 b to planeta bardzo podobna do Ziemi

Planeta przypomina Ziemię zarówno gęstością, rozmiarami, jak i wiekiem. Wstępne informacje wskazują, że początkowo planeta charakteryzowała się rozległą otoczką gazową, przez co była nawet kilkukrotnie większa od Ziemi. Gdybyśmy ją wtedy obserwowali, zostałaby zaklasyfikowana jako podneptun. Planeta jednak stosunkowo szybko straciła swoją otoczkę wodorowo-helową, która została po prostu wywiana przez intensywne promieniowanie młodej gwiazdy macierzystej. W efekcie, po wielkiej planecie pozostało jedynie skaliste jądro.

Region nieba w otoczeniu GJ 1132 b

Taka planeta nie wyróżniałaby się niczym szczególnym, gdyby nie fakt, że astronomowie odkryli właśnie za pomocą kosmicznego teleskopu Hubble’a, że na planecie stopniowo odradza się atmosfera. Nowa atmosfera jednak składa się z wodoru, cyjanowodoru, metanu i amoniaku. Skąd się bierze taka otoczka gazowa? Nie wiadomo, ale astronomowie podejrzewają, że przynajmniej część wodoru z pierwszej atmosfery została związana przez stopioną magmę, a teraz jest stopniowo uwalniana w procesach wulkanicznych. Gwiazda macierzysta planety jednak za bardzo się jeszcze nie zmieniła, przez co nowa atmosfera także jest wywiewana w przestrzeń kosmiczną z jednej strony, produkowana w procesach wulkanicznych z drugiej.

Widmo atmosfery egzoplanety GJ 1132 b

Astronomowie zastanawiają się, ile z odkrytych planet skalistych zaczynało swoje życie jako planety gazowe, z których w ciągu pierwszych 100 milionów lat całkowicie wywiewana jest atmosfera. Jeżeli jednak procesy zachodzące na powierzchni i we wnętrzu planety pozwalają odtworzyć nową atmosferę, to z czasem, gdy gwiazda macierzysta się trochę “uspokoi”, a jej temperatura spadnie, planeta może stworzyć i utrzymać nową atmosferę.

GJ 1132 b jednak trochę różni się od Ziemi

Ziemia według naszej najlepszej wiedzy nigdy nie była planetą gazową z rozległą otoczką tak jak GJ1132b. Omawiana egzoplaneta ponadto krąży na tyle blisko swojego czerwonego karła, że jedno okrążenie zajmuje jej mniej niż 40 godzin. Jak zazwyczaj w takim przypadku, planeta jest bezustannie zwrócona tą samą stroną do gwiazdy.

Skąd procesy wulkaniczne na tej planecie? Astronomowie podejrzewają, że odpowiada za to rozciąganie i ściskanie planety poruszającej się po eliptycznej orbicie. Co więcej, w tym układzie planetarnym znajduje się jeszcze jedna planeta, która także oddziałuje grawitacyjnie na GJ 1132 b. Wszystkie te oddziaływania i naprężania sprawiają, że we wnętrzu planety wciąż istnieje ciekły płaszcz.

Astronomowie podejrzewają, że skorupa planety jest wyjątkowo cienka i ma zaledwie kilkaset metrów grubości. Na tak cienkiej skorupie nie można jednak spodziewać się wysokich wulkanów. Zamiast tego raczej gazy zawierające wodór wydostają się z wnętrza planety przez szczeliny i uskoki sięgające bezpośrednio do płaszcza.

James Webb będzie mógł na niej szaleć

Astronomowie przypuszczają, że rodząca się atmosfera na planecie jest bardzo rzadka i cienka, przez co można przez nią zajrzeć bezpośrednio na powierzchnię planety – chociażby w zakresie podczerwonym. Jeżeli tak faktycznie jest, Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba będzie w stanie przyjrzeć się nie atmosferze, ale bezpośredniej powierzchni planety. Jeżeli faktycznie są tam uskoki zaglądające do głębokiego wnętrza, te miejsca na powierzchni powinny być widoczne jako gorętsze. Być może zatem wkrótce będzie to pierwsza planeta pozasłoneczna, na której uda się dostrzec procesy geologiczne.

Podobało ci się? Postaw mi kawę 🙂

Postaw mi kawę na buycoffee.to

By Radek Kosarzycki

Popularyzator astronomii. Od 2015 r. codziennie pisze i mówi o kosmosie.