Astronomi so leta 2020 odkrili skrivnostni planet, velik približno kot Jupiter, ki kroži okoli mrtve zvezde – belega pritlikavca. Sistem, imenovan WD 1856 b, je od Zemlje oddaljen 80 svetlobnih let, sam planet pa je kar sedemkrat večji od svoje zvezde, ki je velika približno toliko kot Zemlja, piše CNN.
Ta odkritja hkrati nakazujejo usodo, ki bi lahko nekoč doletela največje planete našega Osončja, kot sta plinasta velikana Jupiter in Saturn, ko bo Sonce čez približno pet milijard let umrlo.
»Gre za enega najbolj nenavadnih planetarnih sistemov, kar jih poznamo,« je povedal dr. Christopher O'Connor, soavtor študije, objavljene v reviji Nature.
WD 1856 b opravi en obhod okoli svoje mrtve zvezde vsakih 34 ur in je od nje oddaljen manj kot tri milijone kilometrov. Ko zvezda, podobna Soncu, porabi ves vodik v svojem jedru, se razširi na več kot stokratnik svoje prvotne velikosti, nato pa se sesede v gostega belega pritlikavca. Ker je WD 1856 b svoji zvezdi približno 50-krat bližje, kot je Zemlja Soncu, astronomom dolgo ni bilo jasno, kako je planet sploh lahko preživel uničenje svoje gostiteljice.
Da bi rekonstruirali njegovo izjemno potovanje, so O'Connor in sodelavci uporabili vesoljski teleskop James Webb za nova opazovanja planeta ter meritve njegove atmosfere, mase in temperature. Skoraj vsako novo odkritje je bilo nepričakovano in kaže, da lahko velikanski planeti preživijo propad svojih zvezd na načine, ki so prej veljali za nemogoče.
Nenavaden planet
Tesna orbita planeta in veliko nesorazmerje med velikostjo planeta ter njegovo zvezdo sta raziskovalce spodbudila k nadaljnjim raziskavam.
»Ko teoretični astrofizik odkrije nenavaden objekt tam, kjer ga ne bi smelo biti, je to kot povabilo vesolja, da postanemo ustvarjalni pri iskanju razlage,« je zapisal O'Connor.
Opazovanja z Webbom pa niso bila preprosta. Ekipa je imela le malo priložnosti za opazovanje tranzita – prehoda planeta pred zvezdo, ki povzroči začasen padec njenega sijaja. Beli pritlikavci so namreč precej temnejši kot zvezde, ki jih Webb običajno opazuje.
»Dodatno težavo predstavlja dejstvo, da tranzit traja le osem minut, zato ga lahko zlahka zamudimo. Ujeti dovolj svetlobe za spekter planeta in biti hkrati dovolj hiter, da ne zamudimo tranzita, zmore praktično le Webb,« je povedala soavtorica Victoria Boehm.
Analiza svetlobe, ki je prešla skozi atmosfero planeta, je razkrila doslej neznane podrobnosti. Raziskovalci so ocenili, da ima planet maso med štiri- in enajstkratnikom Jupitrove mase.
Infrardeča svetloba, ki jo oddaja WD 1856 b, kaže, da je njegova temperatura okoli 127 °C, kar je precej več, kot bi pričakovali zgolj zaradi segrevanja ob belem pritlikavcu.
»Prav to nas je spodbudilo, da smo iz podatkov začeli razkrivati zgodovino planeta,« je dejal O'Connor.
Skrivnostna selitev
Ekipa je nova opazovanja združila z modeli ohlajanja velikanskih planetov, ki se ohlajajo s hitrostjo, povezano z njihovo maso. Rezultati kažejo, da je planet prvotno krožil precej dlje od zvezde in se segrel med selitvijo navznoter po smrti svoje matične zvezde.
Znanstveniki razmišljajo o dveh glavnih razlagah. Po prvi je planet med širjenjem zvezde končal v njeni notranjosti, vendar je preživel. Po drugi je uničenju ušel, nato pa so ga gravitacijski vplivi drugih teles v sistemu postopoma potisnili bliže belemu pritlikavcu.
»V obeh primerih imamo razloge za domnevo, da se je planet med tem burnim procesom močno segrel,« je pojasnil O'Connor.
Podatki kažejo, da se je segrevanje zgodilo pred približno milijardo leti, kar bi lahko govorilo v prid drugi razlagi.
Spekter teleskopa Webb je razkril tudi sledi drobnih oblakov in ogljikovodikov, najverjetneje metana.
»To je prvič, da smo zaznali atmosfero planeta, ki prehaja pred mrtvo zvezdo,« je povedala Boehmova. Dodala je, da so z Webbom opravili še štiri dodatna opazovanja tranzitov, da bi podrobneje raziskali kemično sestavo atmosfere.
Glavni avtor študije dr. Ryan MacDonald meni, da velika količina metana prav tako govori proti scenariju, po katerem bi planet preživel požiranje zvezde.
Dr. Caroline Morley, ki pri raziskavi ni sodelovala, opozarja, da je glede razlage temperature potrebna previdnost. Po njenem je zaznava metana verjetna, prisotnost oblakov in meglice pa dobro podprta z opazovanji.
Dr. Ian Crossfield, član ekipe, ki je planet odkrila leta 2020, ocenjuje razlago o poznejši selitvi planeta kot zelo zanimivo, vendar poudarja, da bo potrebnih še več raziskav.
Prihodnost našega osončja
Sistem WD 1856 velja za možen model prihodnosti našega osončja.
Tudi Sonce se bo čez približno pet milijard let spremenilo v rdečo orjakinjo in pri tem najverjetneje pogoltnilo Merkur in Venero. Zemljina orbita leži na robu nevarnega območja, zato njena končna usoda ostaja negotova.
Velikanski planeti našega sistema pa bi lahko preživeli in se razvijali še milijarde let. Pričakuje se, da bo sistem WD 1856 ostal v podobnem stanju še bilijone let.
»Naši rezultati kažejo, da smrt zvezde ni konec – nekateri planeti doživijo živahno in dinamično prihodnost tudi po smrti svoje zvezde,« je dejal MacDonald.
Ko se bo Sonce približno milijardo let po fazi rdeče orjakinje spremenilo v belega pritlikavca, bodo preostali planeti še naprej krožili okoli njega.
»Pričakujemo, da se bodo preživeli planeti postopoma oddaljili od Sonca in dosegli približno dvakrat večje orbitalne razdalje kot danes. Vendar pa se moramo vprašati, ali bi se lahko njihove orbite še bolj dramatično spremenile, tako da bi se kateri izmed njih približal Soncu kot belemu pritlikavcu – podobno kot danes opazujemo pri planetu WD 1856 b,« je sklenil O'Connor za CNN.
