JWST je detektovao vodonik‑sulfid (H2S) u atmosferi HR 8799 c, što sugeriše da i veoma masivni gasoviti džinovi (5–10× masa Jupitera) mogu nastati procesom akrecije jezgra. Planete u sistemu su obogaćene teškim elementima u odnosu na zvezdu, a nalaz je objavljen 9. februara u Nature Astronomy. Ako se potvrdi u drugim sistemima, ovo može promeniti granicu između planeta i braon patuljaka.
JWST otkriva tragove: Kako nastaju izuzetno masivni gasoviti džinovi?
The three inner planets orbiting the star HR 8799 were captured by JWST in 2023. Spectral analysis detected hydrogen sulfide in the atmosphere of HR 8799 c, indicating the massive planet formed through core accretion. | Credit: Jean-Baptiste Ruffio, Jerry Xuan et al.
Astronomi su uz pomoć NASA-inog Teleskopa James Webb (JWST) dobili nove dokaze koji menjaju razumevanje formiranja najmasivnijih egzoplaneta. Posmatranja sistema HR 8799 otkrivaju hemijske tragove koji ukazuju da i planeti teži od nekoliko Jupiterovih masa mogu nastati postupkom akrecije jezgra — istim osnovnim mehanizmom za koji se veruje da je stvorio našeg Jupitera.
Sistem HR 8799 je mlad, zvezda slična Suncu udaljena oko 133 svetlosne godine i poznata po četiri velika gasovita planeta koja orbitiraju daleko od svoje zvezde. Svaki od tih planeta ima masu između pet i deset puta veću od Jupitera, što ih svrstava blizu nejasne granice između planeta i braon patuljaka — substelarnih objekata koji mogu sagorevati deuterijum, ali ne dovoljno da postanu prave zvezde.
Tim istraživača iskoristio je infracrvene spektrograme JWST‑a da analizira hemijski sastav atmosfere jednog od unutrašnjih objekata, HR 8799 c. Umesto uobičajenih gasova, tražili su molekule koje sadrže sumpor, jer se takvi spojevi u ranim fazama formiranja uglavnom javljaju kao čvrste čestice u protoplanetarnom disku. Prisustvo sumpornih molekula u atmosferi smatra se snažnim znakom da je planet formiran preko akrecije jezgra.
Rezultati su pokazali detekciju vodonik‑sulfida (H2S) u atmosferi HR 8799 c — prvi takav jasni hemijski trag koji podržava scenarij formiranja kroz akreciju jezgra za planet ove mase i na ovoj udaljenosti od zvezde. Istraživači su takođe utvrdili da su planete u sistemu obogaćene teškim elementima (kao što su ugljenik i kiseonik) u odnosu na materijal njihove zvezde, što je dodatni pokazatelj planetarnog, a ne zvezdanog (gravitacionog) porekla.
„Detekcijom sumpora možemo zaključiti da su planete HR 8799 verovatno nastale na sličan način kao Jupiter, uprkos tome što su pet do deset puta masivnije, što je bilo neočekivano,“ rekao je Jean‑Baptiste Ruffio, vodeći autor studije.
Zašto je ovo važno?
- Proširuje granice teorije: Pokazuje da akrecija jezgra može funkcionisati efikasno i za vrlo masivne planete i na velikim udaljenostima od zvezde.
- Preispituje razliku između planeta i braon patuljaka: Ako se slični dokazi dobiju i u drugim sistemima, kriterijum za razdvajanje planeta i substelarnih objekata mogao bi se promeniti.
- Donosi novu metodu pretrage: Traženje sumpornih molekula u atmosferama egzoplaneta predstavlja moćan alat za utvrđivanje njihovog porekla.
Rad je objavljen 9. februara u časopisu Nature Astronomy. Ako nove analize i posmatranja u drugim sistemima potvrde ova zapažanja, to će značajno uticati na teorije nastanka planeta i kriterijume za klasifikaciju velikih gasovitih objekata.
Pomozite nam da budemo bolji.
