Większość egzoplanet, które do tej pory odkryto, przypominało obiekty znane z Układu Słonecznego. Są to albo planety skaliste, podobne do Marsa czy Merkurego, albo gazowe olbrzymy, takie jak Jowisz.
>>> Nie tylko Ziemia się trzęsie. Naukowcy odkryli "trzęsienie Marsa":
Zadziwiające duże, ale bardzo lekkie
W 2012 roku naukowcy odkryli natomiast trzy duże planety gazowe znajdujące się w układzie planetarnym Kepler 51 oddalonym od nas o ok. 2600 lat świetnych. Początkowo astronomowie uznali je za dość typowe gazowe olbrzymy, jednak ich postrzeganie zmieniło się dwa lat później, gdy zmierzono ich gęstość.
Okazało się, że mają one wyjątkowo małą gęstość pomimo sporej średnicy, dzięki czemu przypominają... watę cukrową. Naukowcy przypisali je do nowej klasy planet "Super-puff", czyli w języku polskim "super-rozciągniętych" lub "super-nadętych. Od tamtej pory znaleziono jeszcze kilka podobnych egzoplanet, jednak Kepler-51 b, Kepler-51 c i Kepler-51 d to wciąż trzy skrajne przykłady.
Teraz dzięki obserwacjom Kosmicznego Teleskopu Hubble'a NASA dokonała dokładnych pomiarów oraz zbadała skład chemiczny tych obiektów.
Planety układu Kepler 51 są z pozoru podobne do Jowisza
Pomiary pokazały, że trzy planety układu Kepler 51 mają masę kilkukrotnie większą od masy Ziemi. Jednocześnie - z powodu ekstremalnie małej gęstości - mają średnice niewiele mniejsze od średnicy Jowisza. Naukowcy z NASA tłumaczą, że początkowo można pomyśleć, że są one podobne do największej planety Układu Słonecznego, ale mają mniej więcej sto razy mniejszą masę. Potwierdziły się zatem wstępne pomiary wykonane w 2014 roku za pomocą Kosmicznego Teleskopu Keplera.
Porównanie rozmiarów trzech planet systemu Kepler 51 (w przekłamanych kolorach) i gazowych olbrzymów Układu Słonecznego i Ziemi:
Planety układu Kepler-51 w porównaniu do planet Układu Słonecznego fot. NASA / ESA / L. Hustak / J. Olmsted (STScI)
Niestety badaczom wciąż nie udało się ustalić, dlaczego planety są tak nienaturalnie "rozciągnięte". Dzięki ich naturze naukowcy mogli jednak dokładnie przeanalizować ich atmosferę, korzystając z metody tranzytu, czyli obserwując ich zacienioną stronę podczas przejścia na tle tarczy swojej gwiazdy.
Planety zaskoczyły naukowców
W przypadku dwóch planet układu (Kepler-51b i 51d) astronomowie spodziewali się znaleźć ślady wody w atmosferze, jednak nic takiego się nie zdarzyło. Co więcej, w żadnej z egzoplanet systemu nie stwierdzono obecności charakterystycznych związków chemicznych, które mogłyby przyczynić się do powstania rozległej, ale mało gęstej atmosfery. Zdaniem badaczy tworzą ją przede wszystkim kryształki soli i mgła fotochemiczna.
Jak podkreślają badacze, anomalny rozmiar planet układu Kepler 51 jest dziś obserwowalny za sprawą ich bardzo młodego wieku. Egzoplanety te powstały zaledwie 500 mln lat temu (dla porównania - Układ Słoneczny ma 4,6 mld lat) i orbitowały poza tzw. linią śniegu. To granica, poza którą promieniowanie gwiazdy nie jest już w stanie "wywiać" substancji gazowych z rozrzedzonej atmosfery gazowych olbrzymów.
Najprawdopodobniej Kepler-51b, 51c i 51d z biegiem lat coraz bardziej zawężały swoje orbity i dopiero niedawno dostały się w pobliże swojej gwiazdy. Naukowcy sugerują więc, że dwie najbliższe planety (51b i 51c) za około miliard lat utracą zewnętrzne warstwy swojej atmosfery i będą wielkością przypominać Neptuna. Ostatnia z planet (Kepler-51d) - jako że znajduje się najdalej od gwiazdy - wciąż pozostanie "nadętym" gazowym olbrzymem.
