Astronomové objevili obří planetu s označením TOI-6894b, která obíhá kolem malého červeného trpaslíka o hmotnosti pouhých 20 % hmotnosti Slunce, což zpochybňuje teorie vzniku planet.
Tento systém byl objeven v rámci rozsáhlého výzkumu dat z družice TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), která pátrá po obřích planetách kolem hvězd s nízkou hmotností. Práce byla publikována v časopise Nature Astronomy.
Planeta (TOI-6894b) je plynný obr s nízkou hustotou a poloměrem o něco větším než Saturn, ale jen asi 50 % jeho hmotnosti. Hvězda (TOI-6894) je hvězdou s nejnižší hmotností hostící dosud objevenou tranzitující obří planetu a její velikost je pouze 60 % velikosti další nejmenší hvězdy hostící takovou planetu.
Dr. Daniel Bayliss, docent na University of Warwick a hlavní autor výzkumu, ve svém prohlášení uvedl: „Většina hvězd v naší galaxii jsou ve skutečnosti malé hvězdy přesně jako tato, s nízkými hmotnostmi a dříve se předpokládalo, že nemohou hostit plynné obří planety. Skutečnost, že tato hvězda hostí obří planetu, má proto důležité důsledky pro celkový počet obřích planet, jejichž existenci v naší galaxii odhadujeme.“
Související článek
Teorie vzniku
Nejrozšířenější teorie vzniku planet se nazývá teorie akrece jádra. Planetární jádro nejprve vzniká akrecí (postupným hromaděním materiálu) a jak jádro nabývá na hmotnosti, nakonec přitahuje plyny, které tvoří atmosféru. Poté se stane dostatečně hmotným, aby mohlo vstoupit do procesu nekontrolované akrece plynu a stát se plynným obrem.
Podle této teorie je vznik plynných obrů v okolí hvězd s nízkou hmotností obtížnější, protože množství plynu a prachu v protoplanetárním disku kolem hvězdy (suroviny pro vznik planety) je příliš omezené na to, aby umožnilo vznik dostatečně hmotného jádra a proces úprku.
Existence TOI-6894b (obří planety obíhající kolem hvězdy s extrémně nízkou hmotností) však naznačuje, že tento model nemůže být zcela přesný a že je zapotřebí alternativních teorií.
Dr. Edward Bryant, astrofyzik z Warwicku a autor článku, dodal: „Vzhledem k hmotnosti planety mohla TOI-6894b vzniknout přechodným procesem akrece jádra, při kterém se formuje protoplaneta a soustavně akreuje plyn, aniž by jádro dosáhlo dostatečné hmotnosti pro nekontrolovanou akreci plynu.
Případně mohla vzniknout v důsledku gravitačně nestabilního disku. V některých případech se disk obklopující hvězdu stává nestabilním v důsledku gravitační síly, kterou na sebe působí. Tyto disky se pak mohou roztříštit a plyn a prach se zhroutí a vytvoří planetu.
Žádná teorie to nedokáže vysvětlit
Tým však zjistil, že žádná z teorií nedokáže na základě dostupných dat plně vysvětlit vznik TOI-6894b, takže původ této obří planety zůstává prozatím neznámou.
Jednou z možností, jak vnést světlo do záhady vzniku TOI-6894b, je podrobná analýza atmosféry. Měřením rozložení materiálu uvnitř planety mohou astronomové určit velikost a strukturu jejího jádra, což nám napoví, zda TOI-6894b vznikla akrecí, nebo prostřednictvím nestabilního disku.
To však není jediná zajímavá vlastnost atmosféry TOI-6894b; na plynného obra je neobvykle chladná. Většina plynných obrů objevených lovci exoplanet mají vysokou teplotu, jsou to masivní plynní obři s teplotou mezi 1000 a 2000 Kelviny.
Pro srovnání, TOI-6894b má teplotu pouhých 420 Kelvinů. Nízká teplota spolu s dalšími charakteristikami této planety, jako jsou velmi hluboké tranzity, z ní činí jednu z nejslibnějších obřích planet s chladnou atmosférou, kterou astronomové charakterizují.
Budoucí důsledky
Objev TOI-6894b nejenže zpochybňuje současné teorie vzniku planet, ale také otevírá nové možnosti výzkumu. Astronomové mají zájem hledat další podobné planety kolem hvězd s nízkou hmotností, aby lépe pochopili, jak mohou tito plynní obři vznikat za zdánlivě nepříznivých podmínek.
Kromě toho by studium TOI-6894b mohlo poskytnout informace o rozmanitosti planetárních systémů v naší Galaxii a o tom, jak se mohou lišit podmínky pro vznik planet v různých hvězdných prostředích. Pozorování její atmosféry pomocí pokročilých dalekohledů, jako je například vesmírný dalekohled Jamese Webba, by mohlo odhalit zásadní podrobnosti o jejím složení a vzniku.
Stručně řečeno, TOI-6894b představuje vzrušující astronomickou hádanku, která je výzvou pro naše současné chápání a slibuje rozšíření našich znalostí o vzniku planet ve vesmíru.