Nově objevená exoplaneta, označená TOI-5205 b, zpochybňuje současné chápání toho, jak vznikají plynní obři. Tato planeta velikosti Jupitera, která se nachází 282 světelných let od Země, má ve své atmosféře nečekaně nízkou koncentraci těžkých prvků – vlastnost, která jí vysloužila přezdívku „zakázaná planeta“. Objev podrobně popsaný v The Astronomical Journal naznačuje, že existující modely planetární evoluce mohou být neúplné.
Vzácné složení
TOI-5205 b byl poprvé identifikován v roce 2023 pomocí vesmírného dalekohledu NASA TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Následná spektroskopická analýza odhalila v atmosféře sloučeniny jako metan a sirovodík. Nejvýraznějším objevem však byla vnitřní struktura planety: výzkumníci odhadují, že je 100krát bohatší na kovy než její atmosféra. Tento rozpor je velmi neobvyklý; planety mají tendenci hromadit těžší prvky v průběhu času a jejich atmosféry obvykle odrážejí toto rozložení.
“Našli jsme mnohem nižší metalicitu, než předpovídaly naše modely pro celkovou hmotnost planety,” vysvětluje Shubham Kanodia, astronom z Carnegie Institution. “To naznačuje, že jeho těžší prvky migrovaly dovnitř během procesu formování a nyní se jeho vnitřní vrstvy a atmosféra nemísí.”
Náročné teorie vzniku planet
Současná teorie tvrdí, že planety vznikají z víření prachu a plynu kolem mladých hvězd. Relativní metalicita planety (množství prvků těžších než vodík a helium) je klíčovým ukazatelem toho, kde a jak vznikla. Planety, které se tvoří blíže své hvězdě, bývají bohatší na kovy kvůli vyšší hustotě materiálů v této oblasti.
TOI-5205 b obíhá kolem červeného trpaslíka, hvězdy menší a chladnější než naše Slunce. Skutečnost, že tato planeta je chudá na kovy přes svou blízkost ke své hvězdě, je záhadná. Hostitelská hvězda planety je asi čtyřikrát větší než Jupiter, ale pouze 40 % hmotnosti našeho Slunce, což obraz dále komplikuje. To naznačuje, že vznik planety mohl být ovlivněn migrací v rámci raného protoplanetárního disku nebo nějakým jiným dosud neznámým procesem.
Důsledky pro výzkum exoplanet
Objev TOI-5205 b zdůrazňuje rozmanitost planetárních systémů mimo naše vlastní a omezení současných modelů. Charakteristické složení planety může naznačovat, že raná stádia vzniku planety jsou mnohem chaotičtější a variabilnější, než se dříve myslelo.
“Tyto objevy mají důsledky pro naše chápání formování plynných obrů, k nimž dochází v rané fázi života hvězdy,” říká Anjali Piett, astronomka z University of Birmingham. “Skutečnost, že planeta má nižší metalicitu než její hostitelská hvězda, ji činí vyčnívající mezi všemi obřími planetami, které byly dosud studovány.”
Další pozorování a rafinované modelování budou zásadní pro úplné vysvětlení původu této “zakázané” planety a toho, co odhaluje o širším vesmíru.
