WASP-193b – gigantyczna, ale niezwykle lekka planeta
Astronomowie odkryli WASP-193b, gigantyczną planetę o wyjątkowo niskiej gęstości, krążącą wokół odległej gwiazdy podobnej do Słońca.
Jak wskazują naukowcy, ta nowa planeta, znajdująca się 1200 lat świetlnych od Ziemi, jest o 50 proc. większa od Jowisza, ale siedem razy mniej masywna, co daje jej wyjątkowo niską gęstość.
„WASP-193b jest drugą najmniej gęstą planetą odkrytą do tej pory, po Kepler-51d, która jest znacznie mniejsza. Jej wyjątkowo niska gęstość czyni ją prawdziwą anomalią wśród ponad pięciu tysięcy odkrytych do tej pory egzoplanet. Ta ekstremalnie niska gęstość nie może być odtworzona przez standardowe modele napromieniowanych gazowych olbrzymów, nawet przy nierealistycznym założeniu bezrdzeniowej struktury” – wyjaśnia Khalid z EXOTIC Laboratory na University of Liège.
Nowa planeta została początkowo zauważona przez Wide Angle Search for Planets (WASP)– projekt współpracy instytucji akademickich z całego świata, które wspólnie obsługiwały dwa zrobotyzowane obserwatoria, jedno na półkuli północnej, a drugie na południowej. Każde z obserwatoriów wykorzystało zestaw szerokokątnych kamer do pomiaru jasności tysięcy pojedynczych gwiazd na całym niebie. Badanie zostało opublikowane w Nature Astronomy.
W danych zebranych w latach 2006-2008 i 2011-2012, obserwatorium WASP-South wykryło okresowe tranzyty lub spadki jasności gwiazdy WASP-193. Astronomowie ustalili, że były one zgodne, istnieniem możliwej planety przechodzącej przed gwiazdą co 6.25 dnia. Naukowcy zmierzyli ilość światła blokowanego przez planetę podczas każdego tranzytu, co pozwoliło im oszacować jej rozmiar.
Badacze wykorzystali następnie obserwatoria TRAPPIST-South i SPECULOOS-South, zlokalizowane na pustyni Atacama w Chile, aby zmierzyć sygnał w różnych długościach fal i potwierdzić planetarną naturę obiektu. Posłużyli się również obserwacjami spektroskopowymi zebranymi przez spektrografy HARPS i CORALIE, znajdującymi się w Chile (ESO), do pomiaru masy planety.
Jak wskazują astronomowie, skumulowane pomiary ujawniły niezwykle niską gęstość planety. Obliczyli, że jej wielkość wynosiła 1.5 wielkości Jowisza, a jej masa stanowiła zaledwie 0.14 jego masy. Wynikowa gęstość wyniosła około 0.059 grama na centymetr sześcienny.
Gęstość Jowisza wynosi około 1.33 grama na centymetr sześcienny, a Ziemi 5.51 grama na centymetr sześcienny. Jednym z materiałów najbardziej zbliżonych gęstością do nowej, niezwykle lekkiej planety jest wata cukrowa, której gęstość wynosi około 0.05 grama na centymetr sześcienny.
„Planeta jest tak lekka, że trudno jest pomyśleć o analogicznym materiale półprzewodnikowym. Powodem, dla którego przypomina watę cukrową jest to, że oba są one w dużej mierze powietrzem. Planeta jest w zasadzie bardzo puszysta” – mówi Julien de Wit, profesor w Massachusetts Institute of Technology (MIT).
Naukowcy podejrzewają, że nowa planeta składa się głównie z wodoru i helu, podobnie jak większość innych gazowych olbrzymów. W przypadku WASP-193b, jak wskazują naukowcy, gazy te prawdopodobnie tworzą bardzo rozdętą atmosferę, która rozciąga się dziesiątki tysięcy kilometrów dalej niż ta obecna na Jowiszu. To, w jaki sposób glob ten może się tak bardzo napompować, jest pytaniem, na które żadna istniejąca teoria powstawania planet nie jest jeszcze w stanie odpowiedzieć. Jak wskazują astronomowie, z pewnością wymaga to znacznych pokładów energii głęboko we wnętrzu planety, ale szczegóły tego mechanizmu nie są jeszcze zrozumiałe.
Emil Gołoś
