Ένας εξωπλανήτης που δεν θα έπρεπε να υπάρχει ανέτρεψε τις βασικές αρχές της αστροφυσικής. Ο TOI-5205 b, ένας γίγαντας αέριος με μέγεθος παρόμοιο του Δία, περιφέρεται γύρω από έναν κόκκινο νάνο και κατέχει ρεκόρ που δεν αναμενόταν. Τα δεδομένα από το τηλεσκόπιο James Webb αποκάλυψαν μια χημική δομή που αμφισβητεί όσα γνωρίζαμε για τη δημιουργία πλανητικών συστημάτων.
Ο πλανήτης που δεν θα έπρεπε να υπάρχει
Ο TOI-5205 b έχει μέγεθος μόλις λίγο μεγαλύτερο από τον Δία, αλλά το άστρο του είναι ένας κόκκινος νάνος με ακτίνα τέσσερις φορές μεγαλύτερη. Αυτή η αναλογία είναι εξαιρετικά σπάνια. Ο πλανήτης κατέχει το 0,3% της μάζας του άστρου του—το υψηλότερο ποσοστό που έχει καταγραφεί ποτέ για ένα παρόμοιο σύστημα.
Τα παρατηρητήρια έδειξαν ότι ο TOI-5205 b δεν ακολουθεί τους γνωστούς κανόνες σχηματισμού πλανητών. Η ασυνήθιστη διαμόρφωσή του έρχεται σε σύγκρουση με τις υπάρχουσες θεωρίες. Ακόμα και τα στοιχεία που περιέχει είναι απρόσμενα.
Η ανατροπή στη μεταλλικότητα των πλανητών
Στην αστρονομία, κάθε στοιχείο πέρα από υδρογόνο και ήλιο ονομάζεται «μέταλλο». Σύμφωνα με τη γνωστή θεωρία, κατά τον σχηματισμό ενός συστήματος, το άστρο απορροφά το περισσότερο υδρογόνο και ήλιο. Αυτό αφήνει στους πλανήτες υψηλότερη μεταλλικότητα από το άστρο τους.
Ο TOI-5205 b σπάει αυτόν τον κανόνα εντελώς. Έχει χαμηλότερη μεταλλικότητα από το άστρο του—κάτι που δεν έχει παρατηρηθεί ποτέ ξανά. Η ατμόσφαιρά του κατέχει πλέον το χαμηλότερο ποσοστό μεταλλικότητας ανάμεσα σε όλους τους γνωστούς αέριους γίγαντες.
Η σύσταση είναι εξαιρετικά περίεργη: πλούσια σε άνθρακα αλλά φτωχή σε οξυγόνο. Το James Webb ανίχνευσε ίχνη μορίων όπως το μεθάνιο και το υδρόθειο στην εξωτερική στρώση.
Τα βαρύτερα στοιχεία κατεβαίνουν προς τα κάτω
Η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε προηγμένα μαθηματικά μοντέλα για να εξηγήσει το φαινόμενο. Το συμπέρασμα: τα βαρύτερα στοιχεία του πλανήτη μετανάστευσαν προς το εσωτερικό κατά τη διάρκεια του σχηματισμού του.
Αυτό σημαίνει ότι ο πυρήνας και η ατμόσφαιρά του δεν αναμειγνύονται. Η εξωτερική στρώση αποτελείται σχεδόν αποκλειστικά από υδρογόνο και ήλιο. Η συνολική μεταλλικότητα του πλανήτη υπολογίζεται ότι είναι 100 φορές υψηλότερη από την ατμόσφαιρά του.
Αυτή η ανακάλυψη επιβάλλει αναθεώρηση των μοντέλων που περιγράφουν τη δημιουργία εξωπλανητών. Ο TOI-5205 b αποδεικνύει ότι η φύση έχει ακόμα αρκετές εκπλήξεις για τους αστροφυσικούς.
