Astronomové používají vesmírný teleskop Jamese Webba (JWST)** k prozkoumání vesmírné záhady: jak se tvoří masivní plynní obři a kde přesně je čára mezi planetou a hvězdou?
Nedávná pozorování vzdáleného světa známého jako 29 Cygni b poskytují zásadní důkazy, které by mohly revidovat naše chápání zrodu planet.
Záhada planety „supergiant“.
29 Cygni b se nachází 133 světelných let od Země a je masivní plynný obr s hmotností přibližně 15krát větší než Jupiter. Díky své kolosální velikosti je tato planeta na křižovatce vědeckých teorií. Astronomové tradičně rozdělují procesy formování planet do dvou metod:
- Formace zdola: Malé shluky kamení a ledu se postupně srážejí a spojují a vytvářejí planetu. Tak vznikla většina planet v naší sluneční soustavě.
- Tvorba shora dolů: Husté kapsy plynu a prachu se zhroutí pod vlastní gravitací – stejný proces, při kterém se rodí hvězdy.
Výzvou pro vědce je, že proces zdola nahoru jen těžko vysvětluje, jak může planeta dorůst do takového měřítka, zatímco proces shora dolů se obvykle vztahuje na mnohem větší nebeská tělesa. 29 Cygni b se vzpírá snadné klasifikaci.
Důkazy o původu zdola nahoru
Zatímco obrovská hmotnost planety naznačuje, že se mohla zformovat jako hvězda (shora dolů), její orbitální charakteristiky svědčí o opaku. 29 Cygni b obíhá kolem své mateřské hvězdy ve vzdálenosti přibližně 1,5 miliardy mil – srovnatelné se vzdáleností Uranu v naší sluneční soustavě. Tato široká oběžná dráha je charakteristickým znakem metody zdola nahoru.
Pomocí Near Infrared Camera (NIRCam)** od JWST našli vědci dva klíčové důkazy na podporu této teorie:
- Kovová atmosféra: Analýzou toho, jak oxid uhličitý a oxid uhelnatý pohlcují světlo, astronomové změřili množství „kovů“ (prvků těžších než helium) v atmosféře planety. Zjistili, že 29 Cygni b je 150krát bohatší na kovy než Země a výrazně na ně bohatší než její mateřská hvězda. To naznačuje, že planeta rostla „chtivým“ pohlcováním shluků materiálu bohatého na kovy z okolního protoplanetárního disku.
- Orbitální zarovnání: Tým zjistil, že oběžná dráha planety odpovídá rotaci její mateřské hvězdy. Toto zarovnání silně naznačuje, že planeta vznikla v protoplanetárním disku – rotujícím prstenci prachu a plynu kolem mladé hvězdy – spíše než nezávislým kolapsem samostatného oblaku.
Proč je to důležité?
Tento objev je významný, protože naznačuje, že přístup zdola nahoru je mnohem účinnější, než se dříve myslelo. Pokud je planeta schopna nashromáždit dostatek těžkého materiálu ze svého disku, mohla by potenciálně dosáhnout velikosti veleobra, aniž by prošla procesem přímého gravitačního kolapsu, který je typický pro hvězdy.
Výzkumný tým je v současné době zapojen do většího programu snímkování čtyř takových exoplanet. Všechny tyto světy jsou relativně mladé, horké a mají hmotnosti od 1 do 15 hmotností Jupiteru.
Studiem těchto “přechodných” světů vědci doufají, že konečně určí, zda se nejhmotnější planety v Mléčné dráze rodí jako hvězdy, nebo jsou prostě mnohem většími verzemi planet, které vidíme v našem vlastním kosmickém prostředí.
Závěr
Nálezy z 29 Cygni b naznačují, že masivní plynní obři se mohou tvořit postupným hromaděním materiálu bohatého na kovy v protoplanetárním disku. Tento objev se stává důležitým článkem v pochopení komplexní řady procesů zrodu nebeských těles.
