Planete gigantice de mii de ori mai departe de stea decât Jupiter, un mister pentru astronomi
Deși Jupiter este regele planetelor din Sistemul Solar în privința masei și a dimensiunii, realitatea cosmică din afara acestei zone indică existența unor planete și mai mari, care orbitează la miliarde de kilometri distanță de stelele lor. În încercarea de a înțelege modul în care astfel de corpuri pot forma și evolua în condițiile în care teoriile tradiționale sunt aproape excluse, astronomii au descoperit unele caracteristici fascinante ale acestor giganți gazoși uriași.
Întrebări despre modul de formare a planetelor mari departe de stele
În cadrul unui studiu recent, o echipă de cercetători a analizat atmosferele a trei astfel de planete aflate la peste 130 de ani-lumină distanță de Pământ, în sistemul stelar HR 8799, situat în constelația Pegasus. Toate aceste planete sunt colosale, având mase între cinci și zece ori mai mari decât Jupiter, dar se află la distanțe impresionante față de steaua lor — între 15 și 70 de unități astronomice, ceea ce înseamnă între 2 și 10 miliarde de kilometri.
Această poziționare face ca teoriile clasice despre formarea planetară, bazate în principal pe procesul de acreție lentă în discul protoplanetar, să devină mai dificil de aplicat. Pentru majoritatea planetelor din Sistemul Solar, formarea în apropierea stelei are sens: materia solidă se adună treptat în nucleu, apoi atrage gazele din jur. Însă pentru aceste giganți aflați la periferii extrem de îndepărtate, întrebarea stă în modul în care au acumulat atât de mult material în astfel de condiții.
Detectări surprinzătoare ale compușilor chimici și ce indică acestea despre origine
Pentru a răspunde acestor întrebări, cercetătorii au folosit Telescopul Spațial James Webb și instrumentul său de spectroscopie NIRSpec pentru a obține detalii asupra compoziției atmosferice a celor trei planete interioare ale sistemului. Prin analiza lungimilor de undă între 3 și 5 microni, s-a observat prezența clară a sulfului, un element care în mod obișnuit este blocat în granulele solide din discurile protoplanetare. Detectarea sulfului indica astfel o acumulare semnificativă de material solid pe durata formării acestor planete.
„Cu sensibilitatea sa fără precedent, JWST ne permite cel mai detaliat studiu al atmosferelor acestor planete, oferindu-ne indicii despre căile lor de formare”, explică unul dintre coautorii studiului, astronomul Jean-Baptiste Ruffio, de la Universitatea din California, San Diego.
Rezultatele arată că aceste planete au un nivel de îmbogățire cu elemente grele – carbon, oxigen și sulf – similar cu cel al altor giganți colosali din sistemul nostru, dar în condiții de formare diferite. În mod neașteptat, cercetările sugerează că aceste planete s-au format probabil printr-un mecanism similar cu acela al lui Jupiter, deși sunt mult mai masive și la distanțe mult mai mari față de steaua lor. Aceasta contrazice în anumite privințe modelele existente, care prevedeau că formarea planetelor atât de mari în zone exterioare ale discului protoplanetar ar fi un proces lent, mai ales din cauza rarității materialului solid.
Misterul formării planetelor uriașe în condiții aparent improbabile
Pentru astronomi, rezultatele oferă o perspectivă fascinantă asupra diversității proceselor cosmice. Dacă aceste planete masive au obținut materialul necesar pentru a devini atât de mari la periferii, în condițiile în care nevoia de timp și de materie devine dificil de explicat, înseamnă că trebuie să existe mecanisme încă neînțelese sau moduri alternative de formare.
„Nu există nicio cale prin care formarea planetară să fie atât de eficientă”, comentează unul dintre experți, Mike Meyer, de la Universitatea din Michigan. „Este o enigmă. Am rămas cu un adevărat mister aici”, adaugă el, subliniind complexitatea acestor descoperiri.
Rezultatele, publicate în prestigiosul jurnal Nature Astronomy, indică faptul că universul mai are multe de oferit în ceea ce privește înțelegerea formării planetelor, iar aceste noi descoperiri alimentează curiozitatea despre posibilitatea existenței unor astfel de lumi în alte zone ale galaxiei. Pe măsură ce tehnologia avansează, cercetătorii speră să descopere răspunsuri la aceste întrebări și să clarifice dacă mecanismele de formare pe care le cunoaștem pot fi aplicate și pentru cele mai excentrice și masive planete.
