Astronomowie znaleźli planetę, która odbudowała utraconą atmosferę. Teraz jest podobna do Ziemi

Gazowy olbrzym, który zmniejsza się do rozmiarów Ziemi, a następnie częściowo odbudowuje swoją atmosferę. Astronomowie podejrzewają, że właśnie taki los spotkał GJ 1132 b - egzoplanetę położoną w kosmicznym sąsiedztwie Układu Słonecznego.
Zobacz wideo TESS znalazł planetę, która obiega dwie gwiazdy. Moglibyśmy obserwować zaćmienia co 15 dni

GJ 1132 b to egzoplaneta znajdująca się w naszym kosmicznym sąsiedztwie, bo zaledwie ok. 40 lat świetlnych od Układu Słonecznego. Jest światem większym od Ziemi i wyjątkowo nieprzyjaznym dla istnienia jakiegokolwiek życia. Dla badaczy okazała się ona jednak wyjątkowo interesująca.

Gorący neptun, który odbudował sobie atmosferę

Z początku naukowcy nie przywiązywali do GJ 1132 b większej uwagi, ponieważ planeta znajduje się wyjątkowo blisko gwiazdy macierzystej - czerwonego karła. Na tyle blisko, że rok na tej planecie trwa zaledwie 1,5 ziemskiego dnia i - podobnie, jak Księżyc do Ziemi - jest ona skierowana stale tą samą stroną w kierunku gwiazdy (obrót synchroniczny).

Region nieba, gdzie znajduje się gwiazda macierzysta planety GJ 1132 b.Region nieba, gdzie znajduje się gwiazda macierzysta planety GJ 1132 b. fot. ESA/Hubble, Digitized Sky Survey 2. / Acknowledgement: Davide De Martin

Zazwyczaj planety położone w tak niewielkiej odległości od gwiazdy są niezwykle gorące i raczej nieciekawe. Pozornie tak było i w tym przypadku. Nowe badania wykonane przez astronomów korzystających z Kosmicznego Teleskopu Hubble'e pokazały jednak, że GJ 1132 b to obiekt jedyny w swoim rodzaju.

Planeta powstała ok. 4,5 mld lat temu (podobnie, jak Ziemia) i początkowo była gazowym olbrzymem o średnicy wielokrotnie większej od średnicy naszej planety. Badania pokazały, że gdy GJ 1132 b trafiła na bardzo ciasną orbitę, utraciła swoją atmosferę z powodu silnego wiatru gwiazdowego czerwonego karła. W krótkim czasie po gazowym olbrzymie został skalisty rdzeń wielkości Ziemi. 

 

Ku zaskoczeniu autorów badania GJ 1132 b nie jest już takim światem pozbawionym gazowej otoczki.  Połączenie bezpośrednich obserwacji i symulacji komputerowych pokazało, że planeta częściowo odbudowała swoją atmosferę - teraz ma gęstość podobną do Ziemi i jest od niej niewiele większa.

To zasługa aktywności wulkanicznej planety

Badacze podejrzewają, że obecna atmosfera jest znacznie cieńsza od poprzedniej i składa się głównie z wodoru, cyjanowodoru, metanu, amoniaku i mgiełki węglowodorowej. Nowa otoczka gazowa powstała poprzez aktywny wulkanizm GJ 1132 b - w wyniku ciągłego wydostawania się magmy i gazów z wnętrza planety.

Niezwykle intensywna aktywność pobliskiej gwiazdy oczywiście ciągle wywiewa część gazu w przestrzeń kosmiczną, jednak zdaniem autorów badania, jest on stale uzupełniany przez gaz wydostający się z wnętrza planety Co więcej - jak twierdzi Paul Rimmer z Uniwersytetu Cambridge - dzięki temu atmosfera GJ 1132 b jest "oknem na geologię innego świata" (potencjalnie pozwoli zbadać nam jej skład chemiczny).

Badacze sugerują nawet, że atmosfera GJ 1132 b jest podobnej grubości jak ziemska, a przy powierzchniach obu planet panuje podobne ciśnienie atmosferyczne. Wykluczają jednak na GJ 1132 b istnienie wulkanów, takich jak na Ziemi czy na Marsie.

Praca wskazuje, że powierzchnię planety tworzy niezwykle rozgrzana i bardzo cienka (ma mieć kilkaset stóp, 1 m to ok. 3,3 stopy) skorupa, która poddawana jest stałym siłom pływowym gwiazdy macierzystej i potencjalnie innej pobliskiej planety. Z tego powodu jest mocno popękana i to właśnie z tych szczelin stale wydobywają się gazy utrzymujące nową atmosferę.

Jak podkreślają badacze, nowych danych dotyczących GJ 1132 b powinien dostarczyć nadchodzący Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, który być może będzie w stanie wskazać gorące punkty na powierzchni planety.