Astronomové čelí nevysvětlitelné záhadě: tři exoplanety s ultranízkou hustotou obíhající kolem vzdálené hvězdy zůstávají skryty za oparem tak hustým, že jej nedokáže prorazit ani výkonný vesmírný teleskop Jamese Webba (JWST). Tyto světy, kterým se přezdívá „vlněné planety“ kvůli své výjimečně nízké hustotě, zpochybňují současné chápání formování planet.
Tajemný systém Kepler-51
Planety – Kepler-51b, c a d – se nacházejí ve vzdálenosti 2 615 světelných let v systému čtyř planet. Poprvé je objevil kosmický dalekohled NASA Kepler, který zaznamenal jejich průlet před hvězdou. Měření velikostí a hmotností planet odhalilo anomálii: velikostí jsou srovnatelné se Saturnem, ale mají jen zlomek jeho hmotnosti.
Konkrétně planety 51b, cad mají poloměry 7,1, 9 a 9,7krát větší než Země, zatímco jejich hmotnosti jsou pouze 3,7, 5,6 a 5,6krát větší než Země. Pro srovnání, Saturn má hmotnost 95krát větší než Země. Díky tomu jsou neobvykle lehké a hustotou připomínají spíše cukrovou vatu než kamenné nebo plynné planety.
Problém s Haze
Pokusy analyzovat atmosféru těchto planet pomocí Hubbleova vesmírného dalekohledu i JWST byly neúspěšné. Opar obklopující Kepler-51d je tak hustý, že spektroskopická analýza založená na identifikaci chemického otisku molekul v atmosféře byla neprůkazná.
“Světlo hvězdy je filtrováno přes atmosféru planety, než se dostane k našim dalekohledům,” vysvětlila Jessica Libby-Roberts z univerzity v Tampě. “Pokud se podíváme napříč vlnovými délkami… dostaneme jakýsi “otisk” atmosféry planety, který odhaluje její složení.” Žádný takový „otisk“ se však neobjevil, což by naznačovalo, že opar potlačoval jakékoli atmosférické signály.
Proč je to důležité
Existence těchto planet s ultra nízkou hustotou způsobuje zmatek na současných modelech formování plynných obrů. Plynní obři jako Jupiter a Saturn se tvoří kolem hustých jader, která gravitačně přitahují plyn z okolního protoplanetárního disku. Zdá se však, že planety v systému Kepler-51 mají malá jádra a nafouklou atmosféru – což je kombinace, která se vzpírá vysvětlení.
Systém je také relativně mladý (přibližně 500 milionů let starý), což naznačuje, že planety jsou ve stavu přechodu. Aktivita hvězd může odstranit vnější plyny, což znamená, že tyto světy nemusí zůstat tak „načechrané“ dlouho.
Budoucí výzkum
Jiný tým v současné době analyzuje atmosféru Kepler-51b pomocí přístroje NIRSpec společnosti JWST. Pokud budou úspěšná, mohla by tato pozorování poskytnout vodítka k původu všech tří podivných planet v systému. Mezitím zůstává záhada „planet z vaty“ nevyřešena a zdůrazňuje obrovské neznámé skryté ve vesmíru.
Systém Kepler-51 představuje jedinečnou výzvu pro planetární vědce: jak se mohou tvořit plynní obři s tak nízkou hustotou a tak hustou atmosférou? Pro vyřešení této vesmírné záhady budou rozhodující další pozorování.
