Numită după zeul galic al războiului, Smertrios, planeta are o compoziție și o densitate care reprezintă o provocare pentru modelele de formare a planetelor. Este posibil ca astronomii să fi descoperit prezența apei în atmosfera unei planete extrem de fierbinți. De asemenea, aceasta este una dintre cele mai „metalice" lumi observate vreodată. Formarea planetei rămâne un mister, care ar putea fi rezolvat prin această descoperire.
Planeta extrasolară sau „exoplaneta" în cauză este HD 149026 b, cunoscută și sub numele de „Smertrios". Numele înseamnă „Purtătorul" sau „Furnizorul", venerat ca zeu al războiului în tradiția galică. Smertrios orbitează ca o stea subgigantă galbenă numită HD 149026. Aceasta este situată la aproximativ 247 de ani lumină de Pământ.
Ar putea fi o nouă planetă locuibilă?
Planeta se află la aproximativ 4 milioane de mile de steaua sa mamă. Parcurge o orbită în mai puțin de trei zile terestre. Cu o lățime de aproximativ trei sferturi din cea a lui Jupiter, Smertrios este clasificată drept un „Saturn fierbinte". Aceasta este o clasă de planete care își trage numele de la cel mai mic gigant gazos din sistemul solar.
Apropierea planetei Smertrios de steaua sa înseamnă că este blocată tidal cu o latură diurnă permanentă care este întotdeauna orientată spre steaua sa gazdă. Pe această parte, temperaturile ajung până la 1.420 de grade Celsius. Partea de noapte, relativ mai rece, este întotdeauna orientată spre spațiu. Dar densitatea și compoziția lui Smertrios sunt cele care îl fac cu adevărat ciudat.
„Un Saturn fierbinte este un tip de exoplanetă numită „gigant gazos fierbinte". Acești giganți gazoși fierbinți sunt exoplanete care au dimensiuni similare cu Jupiter sau Saturn. Totuși, acestea orbitează în jurul stelelor lor gazdă la distanțe extrem de mici. De obicei, au o perioadă orbitală mai mică de zece zile. Astfel, un an pe aceste planete ar putea fi mai mic de o săptămână!"
Sayyed Ali Rafi face parte din echipa din spatele descoperirii. Totodată, el este cercetător în astronomie la Universitatea din Tokyo. Acesta a declarat „această planetă prezintă un interes deosebit. Este una dintre cele mai bogate în metale și mai dense gigante gazoase pe care le cunoaștem până în prezent."
Smertrios metalic
Atunci când astronomii se referă la „metale", acestea sunt elemente care sunt mai grele decât hidrogenul și heliul. Când telescopul spațial James Webb (JWST ) s-a uitat la Smertrios în 2023, puternicul telescop spațial a constatat că metalicitatea planetei este mult mai mare decât cea a majorității giganților fierbinți. Acest raport este, de asemenea, mult mai mare pentru Smertrios decât pentru giganții sistemului solar.
În mod normal, se consideră că metalele sunt invers proporționale cu masa la giganții gazoși. Acest lucru înseamnă că, cu cât un gigant gazos devine mai mare, cu atât ar trebui să aibă mai puține metale. Smertrios sfidează această tendință. De asemenea, s-a constatat că planeta are un miez solid anormal de mare, motiv pentru care densitatea sa este atât de mare.
„Compoziția planetei pare să nu fie compatibilă cu scenariile actuale de formare pe care le avem pentru giganții gazoși fierbinți. Este încă un mister până în prezent. Acest lucru semnifică importanța observării atmosferei planetei. Ar putea ajuta la dezvăluirea istoriei formării planetei prin proprietățile sale atmosferice, cum ar fi nivelul de metal și raportul carbon/oxigen", a declarat Ali Rafi.
În ce direcție suflă vântul pe Smertrios?
Pentru a investiga atmosfera ciudată a lui Smertrios și pentru a descoperi de ce planeta este atât de „metalică", Ali Rafi și colegii săi au apelat la spectrograful Carmenes. Acesta este un instrument de la Observatorul Calar Alto din Spania.
Elementele și moleculele chimice absorb și emit lumină la lungimi de undă caracteristice. Atunci când o planetă precum Smertrios tranzitează fața stelei sale, elementele din atmosfera sa lasă „amprente" în lumina filtrată a stelei. Carmenes poate citi aceste amprente. Ulterior, le poate spune astronomilor din ce este alcătuită atmosfera respectivă.
Investigația lui Smertrios cu Carmenes a dezvăluit amprentele vaporilor de apă. Acest lucru poate ajuta la o mai bună constrângere a abundenței altor elemente în atmosfera planetei.
Ali Rafi a presupus că oxigenul elementar este mai abundent decât carbonul elementar în atmosfera giganților gazoși fierbinți precum Smertrios. Astfel înseamnă că apa și monoxidul de carbon sunt două dintre cele mai abundente specii "trasoare" care pot explica natura atmosferei respective.
„Prin urmare, dacă putem constrânge abundența ambelor molecule, suntem capabili să constrângem raportul carbon/oxigen atmosferic. Acest lucru este foarte important. Ar putea acționa ca un fel de trasor caracteristic pentru istoria formării și evoluției planetelor gigantice gazoase precum HD 149026 b. Găsirea apei în atmosferă este primul pas către o astfel de caracterizare", a adăugat Ali Rafi.
Planeta metalică, o surpriză pentru cercetători
Totuși, acest lucru nu a fost tot ce a descoperit echipa despre Smertrios. Planeta fierbinte a lui Saturn a oferit o surpriză pentru cercetători.
De obicei, pe giganții gazoși fierbinți care sunt blocați în poziția tidală, diferența masivă de temperatură dintre partea caldă a zilei și partea răcoroasă a nopții creează vânturi atmosferice extrem de rapide. Acestea pot atinge viteze de până la 8 046 km/h.
De obicei, aceste vânturi suflă dinspre partea diurnă spre partea nocturnă a acestor planete. Vânturile de pe majoritatea celorlalte planete se deplasează dinspre regiunile cu temperaturi ridicate către cele cu temperaturi scăzute. Cu toate acestea, vânturile de pe Smertrios par să sufle în direcția opusă, dinspre partea de noapte spre partea de zi a planetei.
„Deoarece vedem planeta atunci când tranzitează, vânturile care suflă dinspre partea de noapte înseamnă că suflă în direcția observatorului și ar face ca spectrul de absorbție planetar să fie deplasat spre albastru.Ceea ce am constatat este că este deplasat spre roșu, ceea ce a fost o mare surpriză pentru noi. Ne putem gândi la mai multe scenarii care ar putea explica faptul că ar putea exista de fapt vânturi care suflă dinspre partea nopții spre partea zilei”, a explicat Ali Rafi.
Se continuă cercetările
O posibilitate este ca aceste vânturi să se întâmple sunt posibile pe straturile atmosferice profunde, cauzând un spectru deplasat spre roșu, a explicat Ali Rafi. Cercetătorul a adăugat că o altă posibilitate este ca orbita lui Smertrios să nu fie circulară, ci aplatizată sau "excentrică", iar acest lucru ar putea duce la o deplasare a spectrului pe care echipa nu a luat-o în calcul.
„Avem nevoie de observații suplimentare pentru a confirma oricare dintre aceste scenarii sau chiar dacă există alte alternative", a adăugat Ali Rafi.
Astronomii vor continua acum să investigheze acest ciudat Saturn fierbinte pentru a confirma detectarea vaporilor de apă.
„Sunt necesare mai multe date de observare a tranzitului pe această planetă pentru a urmări rezultatul nostru. Acum lucrăm la confirmarea dovezilor de apă și la căutarea altor specii atmosferice, precum și la constrângerea abundenței acestora pentru a estima mai precis nivelul de metal și raportul carbon-oxigen. Sperăm că acest lucru ne-ar putea ajuta în elucidarea istoriei formării și evoluției lui Smertrios!", a concluzionat Ali Rafi, conform space.com.