Planéta v tvare citróna šokovala vedcov. Objav nemá v známom vesmíre obdobu

Vesmírny teleskop Jamesa Webba, ktorý prevádzkuje NASA, nedávno identifikoval mimoriadne zvláštnu exoplanétu s označením PSR J2322-2650b. Ide o planétu mimo našej Slnečnej sústavy, ktorá vedcov zaskočila hneď v niekoľkých smeroch. Nielenže má neobvyklý elipsoidný tvar pripomínajúci citrón alebo americkú futbalovú loptu, ale disponuje aj atmosférou, akú astronómia doteraz nepoznala.

Objav bol predstavený vedeckej komunite v utorok 16. decembra v prestížnom odbornom časopise The Astrophysical Journal Letters. Podľa výskumného tímu ide pravdepodobne o jednu z najvzácnejších exoplanét, aké sa zatiaľ podarilo objaviť. Hoci má veľkosť porovnateľnú s Jupiterom, jej fyzikálne vlastnosti sa vymykajú všetkému, čo bolo doteraz pozorované.

Najviac pozornosti vzbudil samotný tvar planéty. PSR J2322-2650b nie je guľatá, ako je to bežné pri plynných obroch, ale výrazne pretiahnutá. Vedci hovoria o elipsoidnom tvare, ktorý pripomína citrón. „Bol to absolútny šok. Keď sme videli dáta, naša prvá reakcia bola: Čo to vlastne je? Niečo takéto sme vôbec nečakali,“ uviedol spoluautor štúdie Peter Gao z Carnegie Earth and Planets Laboratory vo Washingtone.

Z približne šiestich tisíc dnes známych exoplanét ide o úplný unikát. PSR J2322-2650b je jediným známym plynným obrom, ktorý obieha okolo neutrónovej hviezdy, konkrétne okolo pulzaru. Pulzary patria medzi najextrémnejšie objekty vo vesmíre – ide o zvyšky po výbuchoch supernov, ktoré majú obrovskú hustotu a extrémne silné gravitačné aj radiačné pole.

Planéta obieha svoj pulzar vo vzdialenosti len približne 1,6 milióna kilometrov. Pre porovnanie, Zem je od Slnka vzdialená asi stokrát ďalej. Takáto blízkosť má dramatické dôsledky. Jeden obeh planéty, teda jej „rok“, trvá len 7,8 hodiny. Pulzar navyše planétu bombarduje silným gama žiarením a jeho gravitácia ju neustále deformuje. Práve kombinácia extrémnej gravitácie a žiarenia je podľa vedcov hlavným dôvodom, prečo má PSR J2322-2650b taký nezvyčajný, citrónovitý tvar.

Planéta vedcov šokovala aj s ďalšími vlastnosťami

Systém sa nachádza približne 750 svetelných rokov od Zeme. Aj na pomery vzdialeného vesmíru ide o prostredie, kde vládnu extrémy. Tie sa výrazne podpisujú aj na atmosfére tejto planéty, ktorá je ďalším veľkým prekvapením pre vedcov.

Atmosféra PSR J2322-2650b je tvorená najmä héliom a uhlíkom. Podľa odhadov môže obsahovať oblaky uhlíkových sadzí, ktoré sa v hlbších vrstvách planéty kondenzujú a za extrémnych podmienok môžu vytvárať drobné diamanty. Takéto procesy boli doteraz skôr teoretickou predstavou než reálnym pozorovaním.

Planéta má zároveň obrovské teplotné rozdiely medzi dennou a nočnou stranou. Počas „noci“ klesá teplota približne na 650 °C, zatiaľ čo na dennej strane vystupuje až k extrémnym 2030 °C. Takéto hodnoty robia z PSR J2322-2650b jedno z najhorúcejších známych miest vo vesmíre. Spôsob, akým planéta za týchto podmienok vôbec vznikla a prežila, zatiaľ zostáva nevyriešenou záhadou.

Vedcov šokovalo aj chemické zloženie atmosféry. „Ide o úplne nový typ planetárnej atmosféry, aký sme doteraz nevideli,“ uviedol ďalší spoluautor štúdie Michael Zhang z Chicagskej univerzity. Namiesto očakávaných molekúl, ako je voda, metán či oxid uhličitý, sa v atmosfére našli molekulárne formy uhlíka, konkrétne C2 a C3.

Takéto zloženie je pri extrémne vysokých teplotách mimoriadne nezvyčajné. Prítomnosť molekulárneho uhlíka naznačuje, že v atmosfére planéty takmer úplne chýba kyslík aj dusík. Zo zhruba 150 exoplanét, ktorých atmosféru sa vedcom podarilo detailne analyzovať, nemá žiadna podobné chemické vlastnosti.

Aj samotní vedci priznávajú, že PSR J2322-2650b predstavuje vedeckú hádanku. „Je to záhada, ale je osviežujúce, že nemáme všetky odpovede. Teším sa, keď sa dozvieme viac o tejto zvláštnej atmosfére. Je skvelé mať problém, ktorý môžeme postupne rozlúštiť,“ uviedol člen výskumného tímu Roger Romani zo Stanfordovej univerzity.

Objav tejto „citrónovej“ planéty opäť ukazuje, aký rozmanitý a nepredvídateľný je vesmír. Zároveň potvrdzuje, že vesmírny teleskop Jamesa Webba otvára vedcom dvere k javom, o ktorých sa im ešte pred pár rokmi ani nesnívalo. PSR J2322-2650b tak môže v budúcnosti zásadne zmeniť naše predstavy o tom, ako planéty vznikajú, vyvíjajú sa a aké extrémy dokážu prežiť.