Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba pozwolił astronomom nie tylko zobaczyć, jak egzoplaneta WD 1856 b przechodzi na tle swojej gwiazdy, ale też wyznaczyć jej masę, temperaturę i wykryć atmosferę. To ważne, bo planeta krąży wokół białego karła, czyli „martwej” pozostałości po gwieździe podobnej do Słońca, a mimo to przetrwała jego gwałtowną ewolucję.
Wyniki, opisane w artykule ESA, dają rzadki wgląd w to, co może czekać odległe planety w układach takich jak nasz, miliardy lat po tym, jak gwiazda zakończy życie.
Planeta większa od swojej gwiazdy.
WD 1856 b ma rozmiar zbliżony do Jowisza, a biały karzeł, wokół którego krąży, jest rozmiaru Ziemi. To oznacza, że sama planeta jest wielokrotnie większa od swojego „słońca”. Co więcej, jej orbita jest ekstremalnie ciasna: pełne okrążenie trwa 34 godziny, a odległość dzieląca ją od białego karła jest mniejsza niż 3 miliony kilometrów.
W normalnym scenariuszu taka planeta nie powinna była przetrwać fazy czerwonego olbrzyma. Gdy gwiazda puchnie, obszar blisko niej staje się niszczący dla pobliskich światów. A jednak WD 1856 b istnieje i krąży bardzo blisko.
Temperatura okazała się kluczem do historii planety.
Podczas tranzytu Webb porównał, jak zmienia się blask gwiazdy w różnych długościach fal. W podczerwieni spadek był mniejszy, bo część sygnału pochodziła z ciepła emitowanego przez samą planetę. Dzięki temu zespół oszacował temperaturę WD 1856 b na około 126°C.
To dużo więcej, niż wynikałoby z samego ogrzewania słabym światłem białego karła. Badacze uznali więc, że musi to być ciepło „zapasowe” z wcześniejszego okresu, gdy planeta została silnie podgrzana.
Dlaczego przetrwała i jak znalazła się tak blisko.
Zespół rozważał dwa wyjaśnienia: planeta mogła zostać wchłonięta przez umierającą gwiazdę i w jakiś sposób ocaleć albo mogła przemieścić się do środka układu pod wpływem grawitacji innych obiektów. W tym przypadku ważne jest, że biały karzeł należy do układu potrójnego, a zewnętrzne gwiazdy mogły zmienić orbitę planety.
Analiza połączyła masę (między cztery a jedenaście mas Jowisza) i obecną temperaturę z modelami stygnięcia takich obiektów. To pozwoliło odtworzyć, kiedy mogło dojść do podgrzania. Wniosek: najpewniej stało się to między 3 a 5,5 miliarda lat po tym, jak gwiazda stała się białym karłem. W takim scenariuszu planeta najpierw krążyła daleko i bezpiecznie, a dopiero później „zjechała” na obecną orbitę, rozgrzewając się wskutek oddziaływań z silną grawitacją białego karła.
Webb zobaczył także atmosferę przy martwej gwieździe.
Światło gwiazdy przechodzące przez atmosferę planety zdradziło obecność drobnych cząstek chmur i węglowodorów, najpewniej metanu. To pierwszy raz, gdy udało się wykryć atmosferę planety tranzytującej wokół martwej gwiazdy. Zespół poinformował też o kolejnych obserwacjach tranzytów wykonanych Webbem, które mają pomóc dokładniej zbadać chemię atmosfery.
Ilustracja została przygotowana z użyciem AI na bazie oryginalnego zdjęcia w celu zachowania spójności wizualnej.
Pełna treść źródłowa: ESA
