Niewielki, skalisty świat lawy zrzuca co 30,5 godziny ilość materiału równą masie Mount Everest.
Astronomowie MIT odkryli planetę oddaloną od Ziemi o około 140 lat świetlnych, która szybko rozpada się na kawałki.
Rozpadający się świat ma masę zbliżoną do Merkurego, choć krąży 20 razy bliżej swojej gwiazdy niż Merkury od Słońca, wykonując orbitę co 30,5 godziny. Przy tak bliskiej odległości od swojej gwiazdy planeta jest prawdopodobnie pokryta magmą, która wylatuje w przestrzeń kosmiczną. Gdy planeta krąży wokół swojej gwiazdy, pozbywa się ogromnej ilości minerałów powierzchniowych i skutecznie odparowuje.
Astronomowie odkryli planetę za pomocą satelity TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), który monitoruje najbliższe gwiazdy pod kątem tranzytów, czyli okresowych spadków blasku gwiazdy, które mogą być oznakami krążących wokół nich egzoplanet. Sygnałem, który zwrócił uwagę astronomów, był osobliwy tranzyt, którego głębokość zmieniała się na każdej orbicie.
Naukowcy potwierdzili, że sygnał pochodzi od ciasno orbitującej skalistej planety, która ciągnie za sobą długi, podobny do kometarnego, warkocz szczątków.
Rozległość warkocza jest gigantyczna, rozciąga się na długość do 9 milionów kilometrów, czyli mniej więcej połowy całej orbity planety – powiedział Marc Hon z Instytutu Astrofizyki i Badań Kosmicznych Kavli na MIT.
Wygląda na to, że planeta rozpada się w dramatycznym tempie, zrzucając ilość materiału odpowiadającą Mount Everest za każdym razem, gdy okrążą swoją gwiazdę. W tym tempie, biorąc pod uwagę jej niewielką masę, naukowcy przewidują, że planeta może całkowicie rozpaść się w ciągu około miliona do dwóch milionów lat.
Mieliśmy szczęście, że udało nam się ją złapać, gdy naprawdę odchodzi – powiedział Avi Shporer, współpracownik przy odkryciu, który pracuje również w biurze naukowym TESS. To jak ostatnie tchnienie.
Hon i Shporer wraz ze współpracownikami, opublikowali swoje wyniki 22 kwietnia 2025 roku w Astrophysical Journal Letters.
Pieczenie z oddali
Nowa planeta, którą naukowcy oznaczyli jako BD+05 4868 Ab, została wykryta niemal przez przypadek.
Nie szukaliśmy tego rodzaju planety – powiedział Hon. Robiliśmy typową weryfikację planet i przypadkiem zauważyłem ten sygnał, który wydawał się bardzo nietypowy.
Typowy sygnał orbitującej egzoplanety wygląda jak krótki spadek krzywej blasku, który powtarza się regularnie, wskazując, że zwarte ciało, takie jak planeta, na krótko przechodzi przed gwiazdą macierzystą i tymczasowo blokuje jej światło.
Ten typowy wzorzec różnił się od tego, co Hon i jego koledzy wykryli w przypadku gwiazdy macierzystej BD+05 4868 A, znajdującej się w kierunku konstelacji Pegaza. Chociaż tranzyt pojawiał się co 30,5 godziny, powrót do normalnej jasności trwał dłużej, co sugeruje, że długa struktura wleczona nadal blokuje światło gwiazdy. Co jeszcze bardziej intrygujące, głębokość spadku zmieniała się z każdą orbitą, sugerując, że cokolwiek przechodziło przed gwiazdą, nie zawsze miało ten sam kształt lub blokowało tę samą ilość światła.
Kształt tranzytu jest typowy dla komety z długim warkoczem – wyjaśnił Hon. Z wyjątkiem tego, że jest mało prawdopodobne, aby ten warkocz zawierał lotne gazy i lód, jak oczekuje się od prawdziwej komety – nie przetrwałyby one długo w tak bliskiej odległości od gwiazdy macierzystej. Ziarna mineralne odparowane z powierzchni planety mogą jednak pozostać wystarczająco długo, aby stworzyć tak charakterystyczny warkocz.
Biorąc pod uwagę bliskość gwiazdy, zespół szacuje, że planeta piecze się w temperaturze około 1600 stopni Celsjusza. Gdy gwiazda praży planetę, wszelkie minerały na jej powierzchni prawdopodobnie gotują się i uciekają w przestrzeń kosmiczną, gdzie stygną, tworząc długi i pyłowy warkocz.
Dramatyczny upadek tej planety jest konsekwencją jej niskiej masy, która znajduje się pomiędzy masą Merkurego i Księżyca. Bardziej masywne planety typu ziemskiego, takie jak Ziemia, mają stabilniejsze przyciąganie grawitacyjne i dlatego mogą utrzymać swoje atmosfery. W przypadku BD+05 4868 Ab naukowcy podejrzewają, że grawitacja jest bardzo słaba, by utrzymać planetę w całości.
To bardzo mały obiekt o bardzo słabej grawitacji, więc łatwo traci dużo masy, co jeszcze bardziej osłabia jego grawitację, więc traci jeszcze więcej masy – wyjaśnił Shporer. To niekontrolowany proces, który tylko pogarsza sytuację planety.
Szlak mineralny
Spośród prawie 6000 planet odkrytych do tej pory przez astronomów, naukowcy znajdą tylko trzy inne rozpadające się planety poza Układem Słonecznym. Każdy z tych rozpadających się światów został dostrzeżony ponad 10 lat temu wśród danych dostarczonych z Kosmicznego Teleskopu Keplera. Wszystkie trzy planety miały podobne do komet warkocze. BD+05 4868 Ab ma dłuższy warkocz i najgłębsze tranzyty spośród czterech znanych do tej pory rozpadających się planet.
Oznacza to, że jej parowanie jest najbardziej katastrofalne i zniknie ona znacznie szybciej niż inne planety – wyjaśnił Hon.
Gwiazda macierzysta planety znajduje się stosunkowo blisko, a zatem jest jaśniejsza niż gwiazdy macierzyste pozostałych planet, co czyni ten układ idealnym do dalszych obserwacji za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, który może pomóc w określeniu składu mineralnego warkocza pyłu poprzez identyfikację barw światła podczerwonego, które pochłania.
Tego lata Hon i doktorant Nicholas Tusay z Penn State University poprowadzą obserwacje BD+05 4868 Ab za pomocą Webba. Będzie to wyjątkowa okazja do bezpośredniego zmierzenia składu wnętrza skalistej planety, co może nam wiele powiedzieć o różnorodności i potencjalnych możliwościach zdatności do zamieszkania planet pozasłonecznych – powiedział Hon.
Naukowcy będą również przeglądać dane TESS w poszukiwaniu oznak innych rozpadających się światów.
Czasami wraz z jedzeniem przychodzi apetyt, a teraz próbujemy zainicjować poszukiwania właśnie tego rodzaju obiektów – powiedział Shporer. Są to dziwne obiekty, a kształt sygnału zmienia się w czasie, co jest dla nas trudne do znalezienia. Ale jest to coś, nad czym aktywnie pracujemy.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
MIT
