Nedaleká exoplaneta přišla o atmosféru, už má ale novou!

TLDR: 41 světelných let vzdálený svět GJ 1132 b nám ukazuje nové skutečnosti o planetární geologii plynných obrů! Studie tu.

Hodně vzdálení příbuzní

Postavit Zemi a exoplanetu GJ 1132 b vedle sebe, mohli byste si pomyslet, že jde o vzdálené příbuzné. Jde sice o různé velké světy odlišného složení – rok na GJ 1132 b navíc trvá jen 1,5 našeho dne – ale furt dílem podobné světy! Mají třeba podobnou dobu vzniku před cca. 4,5 miliardami let a nejspíše i podobný atmosférický tlak. A je to o to vtipnější, že GJ 1132 b je zřejmě plynný obr. Nebo jím alespoň kdysi byl.

Zatímco Země byla vždy od svého vychladnutí terestrickým světem s plynným povrchem, GJ 1132 b je nejspíše miniNeptun čili malý plynný obr. Tak se nám jeho modely jevily při svém odhalení pár let nazpět. Vzhledem k nízké době oběhu, kdy planeta se svou hvězdou v podstatě tančí ploužák, se ale odhadovalo, že jeho atmosféra byla tlakem hvězdných částic dávno odfouknuta. Z planety tak zřejmě zbylo jen pevné jádro plynných obrů. Ale nové měření ukazuje, že atmosféra tu stále přítomná je! Jakto?

Nejde totiž zřejmě o původní atmosféru, ta je skutečně dávno tou tam – jedná se však o novou atmosféru, která se zas a znovu formuje odpařováním pevného jádra GJ 1132 vlivem vulkanických procesů. Prakticky v reálném čase tak máme šanci pozorovat, jak divoké procesy i po miliardách let od vzniku utvářejí vzdálené světy!

Zdroj: MPIA
Zdroj: MPIA

Koloběh neživota

Právě takový scénář plyne ze studie týmu Marka R. Swaina, která sáhla po spektroskopickém měření s využitím Hubbleova teleskopu – a s využitím našich modelů toho, jak se plynní obří chovají a jak vypadají pod svými mocnými oblačnými slupkami. Studium exoplanet nám tak naznačuje i cosi nového o plynných obrech jinde.

Nová „sekundární atmosféra“ se sestává z molekulárního vodíku, kyanovodíku, metanu a aerosolového oparu připomínající smog na Zemi. Celá atmosféra je nejspíše několik stovek metrů vysoká, zatímco u původní atmosféry se samozřejmě mohlo mluvit o tisícnících kilometrech. Zdá se však, že ze své povahy musí atmosféru cosi doplňovat. A ono cosi je skoro zcela jistě vulkanismus.

Excentrická orbita a těsné obíhání kolem mateřské hvězdy nejspíše pod povrchem planetky vytvářejí slapová pnutí podobná třeba těm na jupiterském měsíci Io. Výsledkem toho je nutnost uvolňovat vznikající teplo (a roztažnost) skrze erupce plynu někam ven. Ecce atmoška!

To nám ukazuje víc o chování plynných obrů a vztahu jádra vs. atmosféry. Modely naznačují, většina současného vodíku GJ 1132 b byla dříve při formování planety zadržena a absorbována do roztaveného pláště. Sopečné procesy tak fčil způsobují vlastně jen únik tohoto uloženého vodíku zespodu a doplňují novou atmosféru. Je to trochu jako když by na Zemi cosi odfouklo atmosféru a oceány, ale vulkanismus by nám část vody (ukované do hornin) zase „vracel zpátky“!

Zdroj: Vlastní

Život i nadále

Je nasnadě, že potenciální (furt jde o studii činěnou na 40 světelných let…) vznik sekundární atmosféry na GJ 1132 b neznamená, že by původní odfouknutí atmosféry bylo cosi triviálního. Ani cosi jistého. Teorie ukazují, že světy jako GJ 1132 b se s atmosférou z vodíku již rodí. A my teď, jaksi, kolem GJ 1132 b taky pozorujeme hlavně vodík. I když má jít o vodík uvolněný z jádra, asi bych ještě tezi o druhé atmosféře nebral za stoprocentně jistou

Teď, když ale tušíme víc o odfukování atmosfér a jejich možném doplňování, bude Hubble a další teleskopy moc hledat důkazy pro daný jev u jiných miniNeptunů. Možná zjistíme, že tyhle planety, u kterých se vlivem předpokládaného odfouknutí atmosféry nečekalo, že by byly jakkoliv zajímavé, nakonec žijí geologickým životem i nadále – a i to bude vlastně tak trochu cosi, co by GJ 1132 b spojovalo s naší Matičkou Zemí!

[Ladislav Loukota]

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – jeho kontaktní mail je vedatororg@seznam.cz

Diskuze

Reklama