Skład atmosfery odległej planety odkrywa tajemnicę jej pochodzenia

Badania planety pozasłonecznej HD 209458 b ujawniły obecność sześciu substancji w jej atmosferze. Proporcje pierwiastków wskazują, że planeta uformowała się dużo dalej od gwiazdy, niż się obecnie znajduje.

Planeta o nazwie HD 209458 b została odkryta w 1999 roku. Była pierwszą znaną planetą tranzytującą, czyli taką, która dla obserwatorów na Ziemi przechodzi przed tarczą swojej gwiazdy. Planeta okrąża gwiazdę podobną do Słońca, oddaloną o ok. 158 lat świetlnych. Jest gazowym olbrzymem podobnym do Jowisza, ale krąży po orbicie 20 razy ciaśniejszej niż orbita Ziemi, a jeden obieg zajmuje jej 3,5 doby. Takie planety nazywa się „gorącymi jowiszami”; dzięki swoim dużym rozmiarom i szybkiemu obiegowi są względnie łatwo wykrywalne. Jednak według teorii powstawania planet, masywne globy nie powinny tworzyć się tak blisko swoich słońc.

W trakcie przejścia na tle tarczy gwiazdy, czyli tzw. tranzytu, część światła gwiazdy jest pochłaniana przez atmosferę planety. Pewne długości fal w widmie gwiazdy zostają wtedy osłabione, co niesie informację o składzie chemicznym atmosfery. Międzynarodowy zespół badaczy zbadał obserwowane widmo, wykrywając cyjanowodór, metan, amoniak, acetylen, tlenek węgla i małe ilości pary wodnej. Badaczy zaskoczyła obfitość związków węgla, wskazująca, że atmosfera zawiera podobną ilość węgla co tlenu. HD 209458 b ma temperaturę około 1500 K i jeżeli zawierałaby pierwiastki w takich samych proporcjach jak jej gwiazda, to w atmosferze powinno znajdować się dwukrotnie więcej tlenu niż węgla. Odmienny wynik wskazuje, że tworząca się planeta pochłonęła gaz bogaty w węgiel. W dysku materii z którego powstała, taki gaz występuje znacznie dalej od gwiazdy, w odległości kilkakrotnie większej niż odległość Ziemi od Słońca. Nowy wynik wzmacnia hipotezę, że ta planeta przywędrowała z daleka na swoją obecną orbitę.

Badania planet pozasłonecznych nie tylko pozwalają nam lepiej zrozumieć inne układy planetarne, ale także nasz. W układzie HD 209458 masywna planeta przemieściła się na ciasną orbitę, przy czym mogła pochłonąć mniejsze planety lub wyrzucić je na inne orbity. W Układzie Słonecznym Jowisz, na nasze szczęście, zatrzymał się na orbicie pięciokrotnie dalszej niż orbita Ziemi. Ale najprawdopodobniej to migracja wielkich planet odpowiada za wielkie bombardowanie meteorytowe, jakiego 4 miliardy lat temu doświadczyły Księżyc, Mars i Ziemia.

Źródło: University of Warwick