Ta planeta ma tyle wulkanów, że świeci roztopioną lawą. A jej powierzchnia jest gorętsza niż powierzchnia gwiazdy

Tytuły artykułów naukowych najczęściej nie mają walorów literackich. Niekiedy jednak badacze decydują się nazwać swoją pracę w sposób przyciągający uwagę. „Perfekcyjna burza pływowa: planetarna architektura systemu HD 104067 tworzy jarzący się świat” – tak zaczyna się artykuł zespołu astrofizyka Stephena Kane’a opublikowany w czasopiśmie „The Astronomical Journal”.

Początek zwiastuje nadzwyczajne odkrycie. I faktycznie – Stephen Kane z UC Riverside wypatrzył w kosmosie jedną z najbardziej ekstremalnych planet pozasłonecznych, jakie w ogóle istnieją. Kane dwa razy sprawdzał wyniki swoich obliczeń, ponieważ nie był pewny, czy się nie pomylił. I czy może istnieć glob, przy którym bledni ziemskie wyobrażenia o piekle. 

Na szczęście okazało się, że matematyka nie kłamie. Planeta, o której mowa, okrążająca gwiazdę HD 104067, ma temperaturę powierzchni przekraczającą 2300 st. C. Tym samym jest gorętsza niż niektóre gwiazdy. Co więcej, choć jest to skalisty glob, nie ma w nim nic spokojnego. Wybuchają na nim setki wulkanów. Jarzy się ognistą, pomarańczowo-czerwoną poświatą.

– To planeta typu ziemskiego, którą opisałbym jako Io na sterydach – mówi Kane.

Ile wulkanów jest na Io?

Porównanie do Io nie jest przypadkowe. Io to księżyc Jowisza, najbardziej aktywny wulkanicznie obiekt w całym Układzie Słonecznym. Ma setki wulkanów. Z niektórych z nich lawa wystrzeliwuje na dziesiątki kilometrów w górę. Jak podaje NASA, wybuchy na Io bywają tak potężne, że można je zaobserwować przez największe profesjonalne teleskopy pracujące na Ziemi.

Io jest sporej wielkości – jego średnica to jedna czwarta średnicy Ziemi. Księżyc jest „uwięziony” grawitacyjnie między Jowiszem a dwoma innymi naturalnymi satelitami gazowego olbrzyma: Europą i Ganimedesem. To właśnie jest przyczyna jego silnej aktywności wulkanicznej. I to samo można powiedzieć o wulkanicznym globie opisanym przez Stephena Kane’a. 

Io sfotografowana przez sondę Galileo w 1997 r. / Fot. NASA

Gdzie znajduje się piekielna planeta?

Gwiazda HD 104067 jest oddalona od Ziemi o 66 lat świetlnych. Kiedy w 2018 r. zaczął działać satelita TESS (ang. Transiting Exoplanet Survey Satellite) okazało się, że wokół niej krążą trzy planety. Wszystkie znajdują się bardzo blisko macierzystego słońca. Gdyby porównać je do planet Układu Słonecznego, ich orbity mieściłyby się wewnątrz orbity Merkurego.

Ostatnią z odkrytych planet tego układu jest właśnie piekielny glob oznaczony jako TOI-6713.01. Jest o jedną trzecią większy od Ziemi. Jednak rok na nim trwa zaledwie 2,2 dnia. Tyle potrzeba, by TOI-6713.01 okrążył gwiazdę, od której dzieli go 4,57 mln km.

Co to są siły pływowe?

Co ważne, rozpalony glob nie obiega swojej gwiazdy po okręgu. Jego orbita jest eliptyczna. To oznacza, że TOI-6713.01 raz zbliża się, a raz oddala od swojego słońca. To efekt obecności dwóch innych, bardziej oddalonych od gwiazdy planet. One również wywierają wpływ grawitacyjny na TOI-6713.01, „rozciągając” jego orbitę. 

Glob ten znajduje się więc w swoistym grawitacyjnym „potrzasku”. Na różne jego punkty działa siła grawitacyjna o różnej wartości. Na planecie takiej jak Ziemia ten efekt odpowiada za pojawianie się przypływów i odpływów. 

[ Komunikat: kliknij tutaj prawym przyciskiem myszki, jeśli chcesz usunąć promowany tekst ]

Takiej planety jeszcze nie widzieliśmy. Astronomowie odkryli wodny świat z gotującym się oceanem

Co to jest burza pływowa?

Na TOI-6713.01 skutek grawitacyjnego „potrzasku” jest znacznie bardziej spektakularny. Swoista „burza pływowa” – jak ją nazwał Stephen Kane – powoduje, że wnętrzu planety przekazywana jest energia. Można to porównać do gumowej piłeczki używanej w racquetballu: czym częściej i silniej będziemy w nią uderzać, tym mocniej się nagrzeje i będzie się szybciej odbijać. 

Jak odkryli badacze, energia przekazywana wnętrzu planety TOI-6713.01 przez siły pływowe jest na tyle znacząca, że dosłownie podgrzewa ją od środka. Stąd silny wulkanizm TOI-6713.01. – Glob ten znalazł się w takim położeniu, że jego wulkany bez przerwy eksplodują – mówi Kane. Podobny mechanizm odpowiada za wulkanizm Io.

Odkrycie otwiera ciekawy, dotychczas pomijamy wątek w badaniach egzoplanet. – [Przypadek TOI-6713.01 – przyp.red.] uczy nas wiele na temat tego, ile energii można wpompować w planetę typu ziemskiego – zauważa Kane. – Chociaż wiemy, że to gwiazdy przyczyniają się do ogrzewania planet, tutaj zdecydowana większość energii pochodzi z pływów i nie można tego ignorować – podsumowuje astrofizyk.

Źródła: The Astronomical Journal, EurekAlert, Space.com, NASA.