To je slavni Tylos, poznat i kao WASP-121b – gasoviti div udaljen oko 880 svjetlosnih godina, toliko blizu svojoj matičnoj zvijezdi da mu je atmosfera ispunjena oblacima isparene metala.
Sada nova posmatranja pokazuju da je ovaj svijet – jedan od najviše proučavanih u Mliječnoj stazi – izgrađen od prašine i stijena koje su nekada kružile oko zvijezde dok je sistem bio u svojim ranim formativnim godinama.
Ključni dokaz: silikonski monoksid
Astronomi su pomoću teleskopa James Webb (JWST) otkrili prisustvo silikonskog monoksida u atmosferi egzoplanete – oblake isparene stijene. Osim toga, detektirani su i voda, ugljikov monoksid i metan.
Relativni odnosi ugljika, kisika i silicija otkrivaju kako je ova planeta nastala i kako je prikupila svoj materijal, objašnjava astronom Thomas Evans-Soma sa Univerziteta u Newcastleu u Australiji, koji je vodio istraživanje.
Div u žestokoj orbiti
Tylos je otprilike 1.75 puta veći po poluprečniku, ali samo 1.16 puta masivniji od Jupitera. Orbitira oko žuto-bijele zvijezde po imenu Dilmun, koja je 1.5 puta veća od Sunca, i to nevjerovatnom orbitom od samo 30 sati. Toliko je blizu zvijezdi da doslovno isparava – njegova atmosfera se širi zbog intenzivne toplote.
Kako juri oko Dilmuna, Tylos prolazi između nas i zvijezde, što ga čini idealnim za proučavanje. Dio svjetlosti zvijezde prolazi kroz napuhanu atmosferu egzoplanete i mijenja se u kontaktu s njenim molekulama. Astronomi mogu pažljivo analizirati te promjene i utvrditi koje molekule ih uzrokuju.
Zagonetka nastanka vrućih Jupitera
Tylos pripada klasi tzv. vrućih Jupitera – gasovitih divova koji se nalaze u zapanjujuće bliskim orbitama oko svojih zvijezda. Oni su enigma jer se ne mogu formirati tako blizu; zračenje i vjetrovi sa zvijezde spriječili bi akumulaciju gasa. Vodeća teorija kaže da nastaju dalje i onda migriraju prema unutrašnjosti.
Prvo otkriće silikonskog monoksida u atmosferi egzoplanete objavljeno je 2022. godine. Radi se o rijetkoj i teško detektabilnoj molekuli. No, upravo kombinacija molekula u atmosferi Tylosa pomogla je timu da zaključi gdje je planeta nastala.
Planeti iz prašine i leda
Zvijezde nastaju iz gustih oblaka molekularnog gasa. Kako se okreću, materijal se organizira u disk koji hrani rastuću zvijezdu. Kada postane dovoljno snažna da otjera materijal svojim vjetrovima, rast se zaustavlja, a preostali materijal se grupiše u sitne oblutke prašine i leda, koji se spajaju i formiraju planete.
U blizini zvijezde led prelazi direktno u gas – granica gdje se to dešava zove se linija leda. Svaka vrsta leda ima svoju tačku sublimacije.
Istražujući odnose molekula u atmosferi Tylosa, naučnici su zaključili da je egzoplaneta nastala na udaljenosti od svoje zvijezde gdje je metan bio u gasovitom stanju, ali su led i dalje bili prisutni.
U našem Sunčevom sistemu, to je područje između orbita Jupitera i Urana. Pošto je Dilmun toplija zvijezda, za Tylos je ta udaljenost još veća – što znači da je morao preći dug put da bi stigao do svoje sadašnje pozicije. Ovo je jedan od najjačih dokaza dosad o tome kako vrući Jupiteri nastaju i evoluiraju.
Tajna metana na noćnoj strani
Ali postoji još jedna misterija. Metan je detektovan na noćnoj strani egzoplanete, onoj koja je trajno okrenuta od Dilmuna. Metan je nestabilan na visokim temperaturama i ne bi trebao biti detektabilan na užarenoj dnevnoj strani. Očekivalo bi se da se uništi prije nego što dospije u visoke slojeve atmosfere na noćnoj strani.
Ipak, obilna prisutnost metana visoko u atmosferi noćne strane ukazuje na zanimljive atmosferske procese. Istraživači vjeruju da se radi o vertikalnom miješanju – snažni uzlazni tokovi podižu metan iz dubine u više slojeve gdje ga JWST može otkriti.
Ovo predstavlja izazov za dosadašnje modele dinamike egzoplaneta, koji će se vjerovatno morati prilagoditi kako bi objasnili ovo snažno vertikalno miješanje koje smo otkrili, kaže Evans-Soma.
Čudni svijet koji još uvijek ima mnogo toga da nas nauči
Iako smo zavirili u Tylos više nego u većinu od skoro 6.000 potvrđenih egzoplaneta, ovaj čudni, rastopljeni svijet još uvijek ima mnogo tajni koje mogu pomoći da bolje razumijemo planete Mliječne staze.