Astronomowie odkryli nowy typ egzoplanety

Naukowcy odkryli nowy typ egzoplanety, która posiada znaczne ilości siarki w swoim płynnym oceanie magmy. Wskazuje to, że różnorodność światów w naszej galaktyce może być jeszcze większa, niż dotąd przypuszczano.

.W ramach nowego badania, naukowcy z University of Oxford, zidentyfikowali nowy typ egzoplanety. Nowoodkryty świat posiadał duże ilości siarki zmagazynowane nieprzerwanie utrzymującym się oceanie magmy. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie „Nature Astronomy”.

Odkryta gzoplaneta, czyli planeta krążąca wokół gwiazdy poza Układem Słonecznym, oznaczona jako L 98-59 d, orbituje wokół małej czerwonej gwiazdy oddalonej o około 35 lat świetlnych od Ziemi. Najnowsze obserwacje z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba oraz naziemnych obserwatoriów wskazują, że świat ten ma wyjątkowo niską gęstość, biorąc pod uwagę jej rozmiar (około 1,6 wielkości Ziemi), i zawiera znaczące ilości siarkowodoru w swojej atmosferze.

Do tej pory astronomowie zaklasyfikowaliby taką planetę do jednej z dwóch znanych kategorii – albo jako „gazowego karła” z atmosferą składającą się z wodoru, albo jako świat bogaty w wodę z głębokimi oceanami i lodem. Jednak nowe ustalenia wskazują, że L 98-59 d nie pasuje do żadnej z tych kategorii, zamiast tego, zdaniem badaczy, wydaje się należeć do zupełnie innej klasy planet zawierających ciężkie cząsteczki siarki.

Korzystając z symulacji komputerowych, naukowcy odtworzyli historię planety od wczesnego etapu jej powstania aż do dziś, okres trwający niemal pięć miliardów lat. Łącząc bezpośrednio obserwacje teleskopowe z szczegółowymi modelami fizycznymi wnętrza i atmosfery obcego świata, byli w stanie określić, co musi dziać się głęboko w jego wnętrzu.

Wyniki wskazują, że płaszcz L 98-59 d jest prawdopodobnie zbudowany ze stopionych krzemianów (podobnych do lawy na Ziemi), a pokrywający całą powierzchnię ocean magmy sięga tysięcy kilometrów w głąb.

.Zdaniem astronomów, ogromna ilość stopionej materii pozwoliła planecie przechowywać niezwykle duże ilości siarki w jej wnętrzu przez długi czas. Ocean magmy pomaga również L 98-59 d utrzymać gęstą, bogatą w wodór atmosferę zawierającą gazy siarkowe, takie jak siarkowodór (H_₂S). Normalnie zostałyby one z czasem utracone w przestrzeń kosmiczną na skutek promieniowania rentgenowskiego emitowanego przez gwiazdę macierzystą.

Badacze sugerują, że planeta ta może być pierwszym rozpoznanym przedstawicielem populacji bogatych w gazy planet siarkowych, które posiadają długo utrzymujące się oceany magmy. Jeśli tak, różnorodność światów w naszej galaktyce może być jeszcze większa, niż dotąd przypuszczano.

„To odkrycie sugeruje, że kategorie używane obecnie przez astronomów do opisu małych planet mogą być zbyt uproszczone. Chociaż ta stopiona planeta prawdopodobnie nie sprzyja życiu, odzwierciedla ogromną różnorodność światów istniejących poza Układem Słonecznym. Możemy więc zapytać: jakie inne typy planet czekają jeszcze na odkrycie?” – mówi Harrison Nicholls z University of Oxford.

Obserwacje za pomocą Teleskopu Webba z 2024 roku wskazały na obecność dwutlenku siarki, wśród innych gazów siarkowych, wysoko w górnych warstwach atmosfery L 98-59 d. Nowe symulacje pokazują, że gazy te mogą powstawać, gdy promieniowanie ultrafioletowe gwiazdy macierzystej, czerwonego karła L 98-59, wywołuje reakcje chemiczne.

Jednocześnie ocean magmy poniżej działa jak ogromny rezerwuar stabilizujący te lotne gazy, magazynując je i uwalniając przez miliardy lat od momentu powstania planety. To połączenie głębokiego magazynowania substancji lotnych w jej wnętrzu oraz chemii atmosferycznej napędzanej promieniowaniem ultrafioletowym wyjaśnia niezwykłe właściwości planety.

.Jak wskazują astronomowie, według symulacji L 98-59 d prawdopodobnie powstała z bardzo dużą ilością materiałów lotnych i mogła kiedyś bardziej przypominać większą planetę typu sub-Neptun. Przez miliardy lat stopniowo się kurczyła, stygnąc i tracąc część swojej atmosfery. Co istotne, oceany magmy stanowią uniwersalny początkowy stan wszystkich planet skalistych (w tym Ziemi i Marsa), więc nowe badania dotyczące oceanów magmy mogą pomóc nam lepiej zrozumieć historię Ziemi.

Emil Gołoś