NASA po raz pierwszy zaobserwowała planetę, która dostała „kosmicznej czkawki”

Zdjęcie: NASA

Planeta jest bowiem tak blisko swojej macierzystej gwiazdy, że pędzą w jej stronę fale energii gwiazdy, które powodują wyparowywanie atmosfery. Takie zachowanie zauważyła amerykańska agencja kosmiczna NASA po raz pierwszy i zmiany w atmosferze planety porównała do dziecięcej czkawki.

Podczas jednego z okrążeń, który astronomowie obserwowali Kosmicznym Teleskopem Hubble’a, planeta wyglądała, jakby nie straciła ani trochę materiału atmosfery. Jednak półtora roku później doszło już do pokaźnego wycieku.

Ta ekstremalna zmienność między zaledwie dwoma obiegami zaskoczyła naukowców. „Nigdy nie widzieliśmy, żeby utrata materiału atmosfery zmieniła się z całkowicie niewykrywalnej w bardzo dobrze wykrywalną w tak krótkim czasie, kiedy planeta przechodzi przed swoją gwiazdą”, powiedziała astrofizyczka Keighley Rockcliff z Dartmouth College w New Hampshire.

 „Oczekiwaliśmy czegoś bardziej przewidywalnego i powtarzającego się. Ale w rzeczywistości wydarzyło się coś przedziwnego. Kiedy pierwszy raz to zobaczyłam, pomyślałam, że to nie może być prawda”, dodała.

„To, szczerze mówiąc, dość dziwna obserwacja, jest dla nas testem w modelowaniu rozwoju planet. To świetne, że udało nam się odkryć interakcję między gwiazdą i planetą, która leży w tym najbardziej ekstremalnym punkcie”, mówi Rockcliff.

Zaskakująca planeta

Gwiazda AU Microscopii (AU Mic) znajduje się, z perspektywy kosmicznych rozmiarów, niedaleko Ziemi – „zaledwie” 32 lata świetlne. Liczy sobie mniej niż 100 milionów lat, w przeciwieństwie do „naszego” Słońca mającego 4,6 miliarda lat jest to więc naprawdę tylko kosmiczna nastolatka. Gwiazda jest matką jednego z najmłodszych układów słonecznych, jakie kiedykolwiek obserwowano.

Planeta położona najbliżej swojej gwiazdy leży zaledwie 6 milionów kilometrów od AU Mic, dla porównania jest to około jedna dziesiąta odległości Merkurego od Słońca. Ponieważ jest tak blisko, udaje jej się okrążyć gwiazdę w osiem i pół dnia. Planeta nie ma stałej powierzchni, jest gazowym ciałem około cztery razy większym od Ziemi. Naukowcy odkryli ją dopiero w 2020 roku. 

Czerwone karły, takie jak AU Microscopii, to najszerzej występujący typ gwiazd w naszej galaktyce. Bywają zbyt dynamiczne na to, żeby na ich planetach mogło choć teoretycznie istnieć życie. Występują na nich przemiennie bardzo aktywne okresy związane z wybuchami i wyrzucają w swoje otoczenie erupcje nawet tysiąc razy silniejsze niż Słońce. To ma oczywiście wyraźny wpływ na planety.

Erupcje mogą być tak silne, że swoją mocną zdmuchują atmosferę pobliskiej planety; według NASA jest to efekt najmocniejszy w pierwszych stu milionach lat od powstania gwiazdy. „Chcemy dowiedzieć się, jakie rodzaje planet mogą przetrwać w tych warunkach. A także jak będą ostatecznie wyglądać, kiedy gwiazda się uspokoi i czy byłaby szansa na zamieszkanie na nich, czy też skończą jako ścierniska”, astrofizyczka wyznaczała kierunki dalszych badań.

Jak gwiazda ma czkawkę

Teleskop Hubble’a nie jest w stanie zobaczyć samej planety, jej gwiazda macierzysta świeci zbyt jasno. Może jednak mierzyć zmiany jasności gwiazdy spowodowane przez uwalniający się z planety wodór, który tłumi światło gwiazdy, kiedy planeta przed nią przechodzi. Ten gaz nagrzewa się w atmosferze tak bardzo, że ucieka grawitacji planety.

Zmiany, które zaobserwowali naukowcy, wskazują, że erupcje gwiazdy są jeszcze bardziej ekstremalne i zmienne, niż dotąd sądzono. Dzięki nim na planecie może dochodzić do pewnego rodzaju „czkawki”. NASA opisuje tak stan, kiedy z planety nagle, spontanicznie i dość nieprzewidywalnie uwalniają się fragmenty atmosfery. Niektóre badania już wcześniej przewidywały takie zachowania, ale ta obserwacja jest pierwszym dowodem, że coś takiego naprawdę się dzieje.

Autorzy podkreślają, że te wnioski mają tylko charakter wstępny i że gwiazda oraz jej planeta będą wymagały dalszych badań.