Mraky tvořené kovovými solemi vznášející se v atmosféře, která se nepodobá ničemu, co známe v naší sluneční soustavě: to právě objevil vesmírný dalekohled Jamese Webba kolem GJ504b, záhadného nebeského tělesa přezdívaného „Růžová planeta“, které obíhá pouhých 57 světelných let od nás.
Podle studie zveřejněné v časopise The Astronomical Journal se jedná o první přímý důkaz existence mraků tohoto typu na tak chladném tělesu, což je objev, který otevírá zcela nové možnosti ke studiu těch nejvzdálenějších světů vesmíru.
Objekt, který se vymyká zařazení
GJ504b mate astronomickou komunitu již od svého objevu v roce 2013. S velikostí srovnatelnou s Jupiterem, ale s hmotností čtyřikrát větší, si odborníci neustále kladou otázku, co přesně to je. Obří planeta? Hvězda, která se nikdy nerozsvítila? Něco na půli cesty mezi těmito dvěma kategoriemi? Nová studie tuto debatu zdaleka nevyřešila, naopak ji znovu silně rozvířila. Zatímco NASA odhaduje jeho hmotnost na přibližně čtyřnásobek hmotnosti Jupitera, nejnovější údaje ji zvyšují až na 25 až 30násobek hmotnosti tohoto plynného obra z našeho kosmického sousedství. S takovou hmotností se GJ504b nachází nebezpečně blízko hranice, která odděluje obří planety od hnědých trpaslíků – objektů, které jsou příliš objemné na to, aby byly považovány za běžné planety, ale příliš lehké na to, aby v nich mohly probíhat fúzní reakce a svítily jako hvězdy. Proto ji astronomové raději opatrně zařazují do kategorie „společník s planetární hmotností“.
Chladný na obra, nepřístupný pro dalekohledy
To, co nejprve upoutalo pozornost výzkumníků, byl zvláštní růžový odstín jejích prvních snímků, ale pro vědu bylo skutečně důležité něco jiného: její teplota. Drtivá většina exoplanet zachycených přímo fotograficky jsou skutečné kosmické pece, jejichž teplota s přehledem přesahuje 1 000 stupňů Celsia. GJ504b však vykazuje pouhých 290 stupňů Celsia.
Související článek
Z pohledu pozemských měřítek se stále jedná o spalující teplotu, ale v kontextu planetární astronomie je mimořádně nízká, což z tohoto objektu činí jeden z nejchladnějších planetárních společníků, jaké kdy byly přímo pozorovány. Vysvětlení jeho chladnosti je intuitivní: věk. Plynní obři vznikají při extrémních teplotách a v průběhu miliard let se ochlazují, stejně jako žehlička odpojená ze zásuvky vyzařuje teplo ještě dlouho po vypnutí. Vědci odhadují, že GJ504b má za sebou 2,5 až 4 miliardy let existence.
Přestože se z astronomického hlediska nachází relativně blízko, studium tohoto světa bylo frustrujícím úkolem. Jeho jas je extrémně slabý a situaci ještě komplikuje skutečnost, že se nachází vedle mnohem jasnější hvězdy, jejíž světlo jej neustále zastiňuje. Astronomové to přirovnávají k pokusu rozeznat světlušku hned vedle silného stadionového reflektoru. Po celá léta trávily největší pozemské dalekohledy celé noci snahou získat podrobné spektrum tohoto objektu, avšak bez úspěchu. James Webb to zvládl za pouhé dvě hodiny.
Chemický čárový kód v atmosféře
Je vhodné se na chvíli zastavit u toho, co znamená získání spektra. Když světlo prochází atmosférou, určité plyny pohlcují konkrétní vlnové délky, tedy konkrétní barvy. Rozložením tohoto světla mohou astronomové zjistit, jaké látky atmosféra obsahuje, jako by četli chemický čárový kód. Pomocí této techniky identifikoval tým vedený Aneeshem Baburajem v okolí GJ504b vodní páru, metan, oxid uhličitý, amoniak a další molekuly.
Všechny dílky skládačky však do sebe úplně nezapadaly. Počítačové modely, které se pokoušely napodobit pozorování, generovaly fyzikálně nemožné atmosféry. Řešení přišlo, když autoři přidali složku, kterou nikdo nečekal: mraky složené z kovových solí. V tu chvíli se všechny simulace začaly shodovat se skutečnými daty. Tyto mraky by fungovaly jako atmosférická clona, která zakrývá hlubší vrstvy planety a mění světlo, které nakonec zachytí dalekohled.
Nebe, které se nepodobá ničemu známému
Na naší planetě nám sůl připomíná oceány a solné pánve, ale na světech s radikálně odlišnými podmínkami se minerály mohou odpařovat, kondenzovat ve vyšších vrstvách atmosféry a tvořit skutečné plovoucí mraky. V jistém smyslu se obloha planety GJ504b podobá spíše exotické chemické polévce než jakékoli atmosféře zaznamenané ve sluneční soustavě.
Kromě toho, že se jedná o spektakulární objev, je GJ504b také přirozenou laboratoří nesmírné hodnoty: techniky zdokonalené při jeho studiu bude možné v budoucnu aplikovat na světy, které jsou ještě obtížněji pozorovatelné. A každá odpověď, kterou tato podivuhodná Růžová planeta přináší, s sebou nevyhnutelně přináší nové otázky.