Astronomowie przez długi czas uważali, że gazowe olbrzymy powstają na obrzeżach swoich systemów gwiazdowych, gdzie warunki są na tyle chłodne, by umożliwić kondensację gazów i zamarzanie lotnych związków chemicznych, takich jak woda, amoniak czy metan. Jednak liczne obserwacje wykazały, że wiele z tych planet, określanych mianem „gorących Jowiszów”, orbituje bardzo blisko swoich gwiazd macierzystych. Pojawiły się więc pytania, czy gazowe olbrzymy mogą migrować po swoim powstaniu, zanim osiądą na stabilnych orbitach.
Najnowsze badania przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Stanowego Arizony (ASU-SESE) rzucają nowe światło na ten problem. W trakcie analizy składu atmosferycznego egzoplanety WASP-121b badacze doszli do zaskakującego wniosku: planeta ta mogła powstać znacznie bliżej swojej gwiazdy, niż wcześniej zakładano. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie „The Astronomical Journal”.
Program badawczy, w ramach którego przeprowadzono analizę, wykorzystuje spektrograf Immersion GRating INfrared Spectrograph (IGRINS), zamontowany na teleskopie Gemini South w Chile. Ten nowoczesny instrument pozwala na badanie atmosfer egzoplanet, a w przypadku WASP-121b umożliwił pomiar stosunku pierwiastków skalistych do gazowych w atmosferze tej planety. Zespół astronomów odkrył, że jej skład chemiczny wskazuje na wysoką zawartość pierwiastków skalistych, co sugeruje, że planeta powstała w pobliżu swojej gwiazdy, a nie w odległych, chłodniejszych rejonach układu.
WASP-121b to tzw. ultra-gorący Jowisz – jej dzienna strona osiąga temperatury na tyle wysokie, że skały i metale odparowują do atmosfery, gdzie następnie są przenoszone na nocną stronę planety. Tam ulegają kondensacji, tworząc metaliczny deszcz. To ekstremalne zjawisko klimatyczne czyni tę planetę unikalnym obiektem badań, a szczegółowe pomiary składu atmosferycznego były możliwe właśnie dzięki wykorzystaniu IGRINS.
Peter C. B. Smith, główny autor badań, zaznaczył, że wyniki te mogą prowadzić do przemyślenia dotychczasowych modeli powstawania planet. „Nasze pomiary sugerują, że dominujący pogląd na temat formowania się planet może wymagać rewizji” – podkreślił. Dzięki wysokiej czułości instrumentu badacze mogli wykonać dokładne pomiary w pojedynczej obserwacji, co jest dużym krokiem naprzód w badaniach egzoplanet.
Odkrycie to dostarcza nowych dowodów na to, że gorące Jowisze mogą powstawać w pobliżu swoich gwiazd, a nie przemieszczać się tam w późniejszych etapach istnienia. W przyszłości badania te mogą zostać rozszerzone przy użyciu nowej generacji instrumentów, takich jak IGRINS-2, który został zamontowany na teleskopie Gemini North na Hawajach i wkrótce rozpocznie swoją działalność naukową.
Źródło: Universe Today
