Egzoplaneta gasnog giganta udaljena 634 svetlosne godine ima neobičnost u atmosferi koja sugeriše da je možda progutala manji svet.
To je VASP-76b, i već je poznat po tome što je jedna od najtoplijih egzoplaneta u galaksiji. Okrećući se oko svoje zvezde domaćina svakih 1,8 dana, VASP-76b dostiže temperaturu iznad 2.000 stepeni Celzijusa (3.632 Farenhajta), a prethodne analize njegove atmosfere sugerišu da pada tečno gvožđe.
Sada, predvođen astronomom Stefanom Peletijeom sa Univerziteta u Montrealu u Kanadi, međunarodni tim astronoma bacio je još jedan pogled na ovaj divlji svet. Identifikovali su najmanje 11 odvojenih elemenata u atmosferi gasnog giganta – sa nekim obiljem koje sugeriše tendencije proždiranja planeta.
„Zaista su retki trenuci kada nas egzoplaneta udaljena stotinama svetlosnih godina može naučiti nečemu što bi inače verovatno bilo nemoguće znati o našem sopstvenom Sunčevom sistemu“, kaže Peletije. „Ovo je slučaj sa ovom studijom.“
VASP-76b nije najtoplija poznata egzoplaneta u galaksiji, ali pripada njenoj kategoriji. Ovi svetovi su poznati kao vrući Jupiteri, gasoviti divovi u tolikoj blizini svojih zvezda da dostižu zapanjujuće temperature. Dok su vrući Jupiteri često gasoviti giganti sa sličnim masama kao Jupiter, oni imaju mnogo veće radijuse jer toplota izaziva širenje njihove atmosfere.
Ovo je slučaj sa VASP-76b: to je oko 90 procenata mase Jupitera, sa radijusom od oko 185 procenata od Jupiterovog. I kruži oko svoje zvezde na takav način da prolazi između nas i nje, što znači da svetlost zvezda sija kroz atmosferu egzoplanete tokom tranzita. Astronomi mogu da analiziraju svetlost zvezde da vide kako se menja tokom ovih vremena i da seciraju spektar kako bi otkrili koji elementi izazivaju te promene.
Pelletier i njegove kolege su koristili instrument pod nazivom MAROON-Ks na teleskopu Gemini North da bi dobili ove s. Razdvojili su ih da identifikuju i kvantifikuju elemente koji se kovitlaju u užarenoj atmosferi VASP-76b.
Pored gvožđa koje je već primećeno u atmosferi egzoplanete, tim je pronašao natrijum, kalcijum, hrom, litijum, vodonik, vanadijum, magnezijum, azot, mangan, kalijum i barijum.
Takođe su pronašli vanadijum oksid, što je posebno zanimljivo: ovo je prvi put da je ovaj molekul nedvosmisleno otkriven na egzoplaneti.
„Ovaj molekul je od velikog interesa za astronome jer može imati veliki uticaj na strukturu atmosfere vrućih džinovskih planeta“, objašnjava Peletije. „Ovaj molekul igra sličnu ulogu kao ozon koji je izuzetno efikasan u zagrevanju gornje Zemljine atmosfere.“
Činilo se da su neki elementi relativno odsutni. Tim nije pronašao tragove metala poput titanijuma i aluminijuma, koji imaju visoke tačke topljenja u poređenju sa onim što je bilo prisutno u njihovim zapažanjima. Ovo, smatra tim, može značiti da su gornje atmosfere vrelog Jupitera veoma osetljive na temperaturu i da mogu da variraju prilično, čak i ako se njihove temperature čine blizu.
Zanimljivo je da je obilje nekih elemenata koje su pronašli veoma slično onima koje su viđene u zvezdi domaćinu VASP-76b – i Suncu. Ali oni se veoma razlikuju od obilja koje se vidi u stenovitim svetovima kao što su Zemlja, Venera, Mars i Merkur. Ovo bi mogao biti trag o tome kako se formiraju planete gasovitih džinova.
Stenovite planete formiraju se postepeno, odozdo prema gore, nakupine stena koje se lepe zajedno kao Katamari lopta. Zvezde se formiraju odozgo nadole, od guste gomile materijala u oblaku gasa koji se urušava pod dejstvom gravitacije i namota u gas da raste. Sastav VASP-76b mogao bi značiti da se gasni giganti, ili neki gasni divovi u svakom slučaju, formiraju slično zvezdama.
Ali elementi koji nisu sasvim odgovarali ovim obiljem takođe su bili zanimljivi, kažu istraživači. Oni sugerišu slučaj, u nekom trenutku, zločina planeta na planeti.
„Ovo je prva studija koja meri obilje hemijskih elemenata kao što su nikl, magnezijum i hrom sa visokom preciznošću na bilo kojoj džinovskoj planeti“, kaže astrofizičar Mohamad Ali-Dib sa njujorškog univerziteta u Abu Dabiju u Ujedinjenim Arapskim Emiratima.
„Odstupanja njihovih vrednosti od očekivanih navela su nas da pretpostavimo da je VASP-76b možda progutao drugu mnogo manju planetu, sa istim hemijskim sastavom Merkura.
Rezultati sugerišu da samo zagrebemo površinu onoga što nam ovi čudni, ekstremni svetovi mogu reći o različitim načinima na koje se planete mogu formirati i postojati u našoj galaksiji.
„Generacije istraživača su koristile Jupiter, Saturn, Uran i Neptun izmerene količine vodonika i helijuma da uporede teorije formiranja gasovitih planeta“, kaže Beneke. „Slično, merenja težih elemenata kao što su kalcijum ili magnezijum na VASP-76 b pomoći će daljem razumevanju formiranja gasovitih planeta.
