Naukowcy zaobserwowali planetę, która ekstremalnie szybko traci swoją atmosferę. Gliese 3470b jest wielkości Neptuna i prawdopodobnie została pozbawiona już z ponad jednej trzeciej swojej masy.

Gliese 3470b zaliczana jest do tzw. gorących neptunów i znajduje się w odległości 97 lat świetlnych od Ziemi. To rzadka klasa planet. Z 3869 potwierdzonych planet pozasłonecznych tylko nieliczne to gorące neptuny. Planety te są podobne do odkrytych wcześniej gorących jowiszów – gazowych olbrzymów, których orbita znajduje się bardzo blisko swojej gwiazdy macierzystej, często znacznie bliżej od orbity Merkurego w Układzie Słonecznym. Jednak różnią się niższą masą oraz składem.

Astronomów już od jakiegoś czasu zastanawiał fakt, że planety wielkości Neptuna są dość rzadkie na bliskich gwiazdom orbitach. Gdzie się zatem podziały? W katalogach egzoplanet znajduje się duża liczba gorących planet wielkości Jowisza. Jest też sporo planet nieco większych od Ziemi (tzw. superziemie). Gliese 3470b (w skrócie GJ 3470b), która traci swoją atmosferę w oszałamiającym tempie, może dać odpowiedź na to pytanie.

Sądząc po tym, jak szybko ta planeta znika, nadaje ona wagę hipotezie, że powodem, dla którego odkryliśmy tak mało gorących neptunów jest to, że skurczyły się one do znacznie mniejszych rozmiarów, około cztery razy większych od Ziemi, a to jeden z najczęstszych rodzajów egzoplanet odkrytych przez Kosmiczny Teleskop Keplera.

Za odkryciem stoi międzynarodowy zespół naukowców kierowany przez astronomów z Uniwersytetu Genewskiego w Szwajcarii. Ich badania ukazały się na łamach pisma „Astronomy & Astrophysics”.

Kilka lat temu, astronomowie z genewskiej uczelni, korzystający z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a odkryli gorącego neptuna GJ 436b, który traci swoją atmosferę. Tempo utraty gazów nie zagraża istnieniu planety, ale zasugerowało badaczom, że gorące neptuny, które otrzymują więcej energii od swojej gwiazdy, mogą ewoluować w bardziej dramatyczny sposób.

Tezę zdaje się potwierdzać odkryty właśnie gorący neptun GJ 3470b. Traci on swoją atmosferę 100 razy szybciej niż GJ 436b. Obie planety znajdują się w odległości około 6 milionów kilometrów od swoich gwiazd. To jedna dziesiąta odległości między Merkurym a Słońcem w naszym Układzie Słonecznym. Jednak GJ 436b krąży wokół starego, względnie chłodnego czerwonego karła, a gwiazda GJ 3470b jest znacznie młodsza, gorętsza i dostarcza swojej planecie znacznie więcej energii.

– Po raz pierwszy zaobserwowaliśmy, że planeta może tak szybko tracić swoją atmosferę. Tempo jest tak duże, że może wpłynąć na jej ewolucję – powiedział Vincent Bourrier pierwszy autor badania z Uniwersytetu Genewskiego.

Obrazy z teleskopu Hubble’a ujawniły olbrzymią chmurę wodoru znajdującego się w przestrzeni wokół planety. Zespół badaczy szacuje, że GJ 3470b została odarta już z ponad jednej trzeciej swojej masy. Według nich gorące neptuny to krótkotrwała klasa planet. Obiekty te kruczą się i do znacznie mniejszych rozmiarów.

– Odkryliśmy, że planety mogą stracić znaczną część swojej masy – powiedział David Sing z Johns Hopkins University, współautor publikacji. – GJ 3470b traci więcej swojej masy niż jakakolwiek inna planeta, którą widzieliśmy do tej pory. W ciągu następnych zaledwie kilku miliardów lat, może zniknąć nawet połowa planety – dodał.

Ponadto, mimo że obie planety mają porównywalną wielkość, GJ 3470b jest mniej gęsta niż GJ 436b, co oznacza, że ​​jej przyciąganie grawitacyjne nie jest w stanie utrzymać nagrzanej atmosfery.

– Ucieczka atmosfery odgrywa ważną rolę w zaobserwowanym braku gorących neptunów. GJ 3470b to jeden z najbardziej ekstremalnych przykładów planety przechodzącej tak poważną utratę masy. Ma to poważne konsekwencje dla jej ewolucji i wpływa także na nasze jej zrozumienie – wyjaśnił Bourrier.

Zespół ma nadzieję rozszerzyć swoje badania korzystając z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, który ma zostać uruchomiony w 2021 roku. Jego bardziej czułe oprzyrządowanie może wykryć uciekający hel, co może rozszerzyć poszukiwania planet mających problem z uciekającymi atmosferami.

 

 

 

Źródło: EurekAlert!, DziennikNaukowy