Planeta pozasłoneczna KELT-9b należy do najdziwniejszych globów, na jakie kiedykolwiek natrafili naukowcy. Ta ogromna planeta – prawie dwa razy większa od Jowisza – jest niezwykle gorąca. Temperatura jej powierzchni wynosi aż 4,3 tysiąca stopni Celsjusza.
Jak podaje NASA, jest to najgorętsza planeta kosmosu, o której istnieniu wiemy. Jest cieplejsza od 80 proc. wszystkich gwiazd, jakie znamy. Upał na niej jest tak gigantyczny, że cząsteczki wchodzące w skład jej atmosfery po dziennej stronie rozpadają się na atomy. W 2020 r. wykryto, że dotyczy to najprawdopodobniej wodoru cząsteczkowego (H2). Na KELT-9b musi zapaść noc, by dwa atomy wodoru utworzyły cząsteczkę. A gdy wstaje dzień, cząsteczka ta znów rozpada się na atomy.
Już to wskazuje, jak niezwykłym globem jest KELT-9b. Jednak najnowsze badania tej planety wykazały coś jeszcze dziwniejszego. W rozgrzanych chmurach składających się na jej atmosferę znajduje się terb, rzadki pierwiastek. A poza nim wanad, bar, stront i nikiel.
Najgorętsza planeta kosmosu
KELT-9b dzieli od Ziemi 670 lat świetlnych. Planeta okrąża swoją gwiazdę po bardzo ciasnej orbicie. Rok na tym globie trwa tylko 36 godzin. Tylko tyle potrzeba, by KELT-9b wykonał pełne okrążenie wokół gwiazdy.
W czasie tych ultraprędkich lat glob znajduje się między swoją gwiazdą a Ziemią. Dzięki temu możliwe jest badanie składu jego atmosfery. Kiedy światło gwiazdy przenika przez atmosferę KELT-9b, obecne w niej pierwiastki absorbują promieniowanie elektromagnetyczne o określonej długości fali. Po skrupulatnych badaniach porównujących światło, które przeszło przez atmosferę, ze światłem napływającym prosto z gwiazdy, pierwiastki te można wykryć.
Już w 2018 roku badacze ustalili, że w atmosferze KELT-9b znajduje się żelazo i tytan. Rok później doszły sód, magnez, chrom, a także skand oraz itr. Teraz badacze poprawili technikę analizy świetlnego widma. Dzięki temu udało im się odkryć w atmosferze KELT-9b m.in. terb.
Zaskakujące odkrycie
– Wykrycie terbu w atmosferze egzoplanety jest bardzo zaskakujące – powiedział Nicholas Borsato z Uniwersytetu Lund w Szwecji. Borsato jest astrofizykiem i głównym autorem najnowszej pracy o atmosferze KELT-9b.
Terb występuje na Ziemi w niewielkich ilościach. Wraz z innymi pierwiastkami można go znaleźć np. w monacycie, rzadko spotykanym minerale. Monacyt może również zawierać uran i inne pierwiastki ziem rzadkich. Na razie na Ziemi nie znaleziono jeszcze minerału, którego dominującym składnikiem byłby terb.
Wykrycie go w atmosferze pozaziemskiego globu wskazuje, że planeta jest stosunkowo młoda. Terb i inne pierwiastki cięższe od żelaza powstają w czasie najbardziej spektakularnych kosmicznych zdarzeń. Takich jak na przykład supernowe czy zderzenia dwóch gwiazd neutronowych.
To oznacza, że z czasem ilość ciężkich pierwiastków we Wszechświecie powiększa się. Stare gwiazdy i planety będą więc zawierały ich mniej niż młodsze.
W poszukiwaniu Ziemi 2.0
KELT-9b i gwiazda, wokół której krąży, mają zaledwie po 300 mln lat. Jak na kosmos, to bardzo niewiele. Ziemia na przykład jest od nich kilkanaście razy starsza.
– Wykrywanie ciężkich pierwiastków pomaga nam m.in. określać wiek planet pozasłonecznych i badać, jak się uformowały – mówi Borsato. – To także kolejny krok do zrozumienia, jak tworzą się atmosfery na innych globach. Czym więcej wiemy o takich planetach, tym większa szansa, że w przyszłości znajdziemy Ziemię 2.0 – dodaje naukowiec.
Praca na temat składu atmosfery planety KELT-9b została przyjęta do publikacji w czasopiśmie „Astronomy &Astrophysics”. Na razie znajduje się na serwisie preprintów naukowych arxiv.org.
Źródło: ScienceAlert, arxiv.org, NASA
