Astronomowie odkryli pierwszą znaną „znikającą planetę”
TOI-2535 b przez siedem lat była regularnie obserwowana przez astronomów, jednak w 2026 roku jej tranzyty całkowicie przestały być widoczne. Jak wskazują naukowcy, ta „znikająca planeta” może mieć sąsiada, którego oddziaływanie grawitacyjne stopniowo zmienia nachylenie jej orbity.
Znikająca planeta TOI-2535 b
.W ramach nowego badania astronomowie z University of California w Los Angeles (UCLA) odkryli pierwszą znaną „znikającą planetę”, znajdującą się około tysiąca lat świetlnych od Ziemi. TOI-2535 b należy do grupy tzw. gorących Jowiszów, czyli gazowych olbrzymów orbitujących bardzo blisko swoich gwiazd. Pełne okrążenie gwiazdy macierzystej zajmuje temu światu zaledwie 8,25 dnia. Dla porównania Merkury potrzebuje na to 88 dni, co oznacza, że TOI-2535 b obiega swoją gwiazdę ponad dziesięć razy szybciej. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie „Astrophysical Journal Letters”.
Przez siedem lat naukowcy wielokrotnie obserwowali tranzyty TOI-2535 b, czyli przejścia planety na tle jej gwiazdy. W pewnym momencie zjawisko przestało być jednak widoczne. Astronomowie odkryli jednak, że ten obcy świat w rzeczywistości nie zniknął, a przyczyną tego zjawiska było oddziaływanie grawitacyjne sąsiedniej planety, która spowodowała zmianę nachylenia jego orbity.
TOI-2535 b została wykryta na podstawie obserwacji układu gwiezdnego TOI-2535 prowadzonych od kwietnia 2019 do marca 2026 roku przez należący do NASA kosmiczny teleskop Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Poszukuje on planet pozasłonecznych, mierząc niewielkie zmiany jasności gwiazd. Dochodzi do nich, gdy obcy świat przechodzi na jej tle i zasłania część światła. Takie zjawiska, nazywane tranzytami, można zaobserwować tylko wtedy, gdy gwiazda, planeta i obserwator znajdują się w odpowiednim ustawieniu względem siebie.
TESS wielokrotnie obserwował ten obszar nieba, co pozwoliło astronomom ustalić, że tranzyty TOI-2535 b nie przebiegały regularnie, jak w przypadku większości znanych egzoplanet. Zamiast tego dochodziło do nich nawet sześć godzin wcześniej lub później, niż przewidywano. Badacze zauważyli również, że z biegiem lat tranzyty stawały się coraz krótsze i mniej wyraźne, aż w 2026 roku całkowicie przestały być widoczne.
Grawitacyjny wpływ sąsiada
.Wyniki obserwacji wskazują, że na TOI-2535 b oddziałuje grawitacyjnie sąsiednia planeta, której orbita jest nachylona względem orbity gazowego olbrzyma. Wzajemne oddziaływanie obu obiektów powoduje stopniowe zmiany nachylenia ich orbit. W rezultacie TOI-2535 b przestała przechodzić na tle swojej gwiazdy z perspektywy Ziemi, dlatego jej tranzyty całkowicie zniknęły z obserwacji.
Badacze wskazują, że układy planetarne nie zawsze funkcjonują w sposób regularny. Obecność kilku planet sprawia, że mogą one wzajemnie wpływać na swoje orbity. Astronomowie znają już kilka układów, w których zachodzą takie oddziaływania, jednak TOI-2535 wyróżnia się wyjątkowo silnym wpływem jednej planety na drugą. Zmiana nachylenia orbity TOI-2535 b przebiegła tak szybko, że tranzyty zniknęły w trakcie prowadzonych obserwacji.
Kiedy ten świat ponownie stanie się widoczny?
.Kolejny tranzyt TOI-2535 b na tle jej gwiazdy nastąpi dopiero za 30–50 lat. Ukryta dotąd sąsiednia planeta może natomiast stać się widoczna wcześniej. Podobny mechanizm sprawia, że zaćmienia Słońca i Księżyca na Ziemi są rzadkie.
Gdyby orbita Księżyca wokół Ziemi była idealnie wyrównana z orbitą naszej planety wokół Słońca, zaćmienia występowałyby co miesiąc. Ponieważ jednak orbita Srebrnego Globu jest nachylona, takie zjawiska zdarzają się znacznie rzadziej. Nachylenie to jest pozostałością po gwałtownej historii powstania naturalnego satelity naszej planety, związanego ze zderzeniem z wczesną Ziemią.
Jak powstają gorące Jowisze?
.Odkrycie dostarcza również nowych informacji na temat możliwego pochodzenia TOI-2535 b. Na podstawie obserwacji tranzytów oraz precyzyjnych pomiarów wykonanych za pomocą teleskopu WIYN astronomowie ustalili, że planeta jest niezwykle gorącym gazowym olbrzymem o rozmiarach zbliżonych do Jowisza.
Dotychczas odkryto setki podobnych światów krążących bardzo blisko swoich gwiazd. Zazwyczaj jednak nie mają one masywnych sąsiadów znajdujących się na tyle blisko, by oddziaływać grawitacyjnie na ich orbity.
Odkrycie gorących Jowiszów krążących bardzo blisko swoich gwiazd było początkowo zagadką dla naukowców. Dotychczasowe modele zakładały, że do powstania takich światów potrzebne są duże ilości lodu. Naukowcy rozważają dwa możliwe scenariusze ich migracji z odległych obszarów układu w kierunku gwiazdy macierzystej.
Pierwszy zakłada gwałtowny przebieg tego procesu. W wyniku bliskiego spotkania z innym obiektem planeta może zostać skierowana na wydłużoną, eliptyczną orbitę. Następnie oddziaływania grawitacyjne z gwiazdą stopniowo przyciągają ją bliżej.
Drugi scenariusz zakłada, że planeta zbliża się do gwiazdy razem z innymi obiektami znajdującymi się w dysku protoplanetarnym. Taki proces powinien jednak prowadzić do powstania płaskiego układu, w którym wszystkie planety poruszają się w jednej płaszczyźnie.
Nietypowe zachowanie TOI-2535 b sugeruje natomiast, że poszczególne światy mogły wzajemnie na siebie oddziaływać, stopniowo zmieniając wzajemne nachylenie swoich torów ruchu. Podobny mechanizm mógł doprowadzić do nachylenia orbity Księżyca w wyniku gwałtownego wydarzenia związanego z jego powstaniem.
Zdaniem astronomów obecność bliskiego sąsiada TOI-2535 b wskazuje, że planeta mogła przemieszczać się w kierunku swojej gwiazdy stopniowo, po spiralnej orbicie, zamiast zostać gwałtownie skierowana w jej stronę. Badacze uważają, że obserwacje mogą ujawniać rzadziej występujący, ale interesujący mechanizm powstawania gorących Jowiszów.
Emil Gołoś
