Diamentowa planeta, znana jako 55 Cancri e, to tzw. superziemia. To oznacza, że jest masywniejsza od Ziemi, choć wciąż mniej masywna niż takie planety jak Neptun i Uran. Według astronomów, 55 Cancri e jest prawie dwukrotnie większa od naszej planety i aż dziewięciokrotnie od niej masywniejsza. Znajduje się około 41 lat świetlnych od Układu Słonecznego.
Rekordowa odległość od gwiazdy
55 Cancri e jest tak gęsta, iż astronomowie postawili hipotezę, że składa się głównie z węgla, który po poddaniu wysokiej temperaturze oraz ogromnemu ciśnieniu, został sprasowany do postaci diamentu. Wszystko dlatego, że egzoplaneta znajduje się w niewiarygodnej bliskości do swojej gwiazdy. Dzieli je zaledwie 2,3 km. Gwiazdą tą jest podobna do Słońca 55 Cancri.
Diamentową planetę i jej gwiazdę dzieli odległość równa 0,01544 tej między Ziemią a Słońcem. Ta bliskość oznacza, że 55 Cancri e okrąża swoją gwiazdę-gospodarza raz na około 17 godzin ziemskich. Temperatura powierzchni planety wynosi około 2 400 stopni Celsjusza.
Dla porównania – najbliższa Słońcu planeta, czyli Merkury, krąży w średniej odległości 58 mln km od naszej centralnej gwiazdy. Temperatura po oświetlonej w danej chwili stronie dochodzi tam do 450 stopni C.
Planeta wytworzyła nową atmosferę
Taka bliskość gwiazdy doprowadziła 55 Cancri e do utraty jej pierwotnej atmosfery. Podobnie dzieje się w przypadku innych planet skalistych orbitujących wokół swoich gwiazd w tak bliskiej odległości. Nowe badania wskazują jednak, że planetę otacza gruba warstwa gazów. Może to oznaczać, że planeta „wyhodowała” drugą atmosferę. Tylko nikt nie wie, jak mogło do tego dojść.
W rozmowie z portalem tematycznym Space.com Renyu Hu – astronom z Kalifornijskiego Uniwersytetu Technologicznego (Caltech) stwierdził, iż wykonane dzięki JWST pomiary emisji termicznej wskazują, że planeta ma znaczną atmosferę.
– Atmosfera ta jest prawdopodobnie podtrzymywana przez odgazowywanie ze skalistego wnętrza 55 Cancri e i uważamy, że jest to pierwszy w historii pomiar wtórnej atmosfery na skalistej egzoplanecie. To bardzo ekscytujące – cytuje go Space.com.
Pierwsza zidentyfikowana superziemia
55 Cancri e została odkryta w 2004 roku. Planeta pierwotnie nazwana Janssen była pierwszą zidentyfikowaną superziemią krążącą wokół odległej gwiazdy ciągu głównego lub gwiazdy, która wciąż przekształca wodór w hel w swoim jądrze
W miarę dalszego badania planety, naukowcy poznali kolejne szczegóły o tym odległym świecie. W 2016 roku Teleskop Kosmiczny Hubble'a (HST) ustalił, że atmosfera 55 Cancri e zawiera wodór i hel. Doszło do tego podczas pierwszego badania atmosfery egzoplanety. Ale jak to się stało, że ten spalający się w koronie gwiazdy świat wygenerował i podtrzymał nową atmosferę? Istnieje kilka możliwych scenariuszy.
Atmosfera krzemianowa czy wtórna atmosfera?
Po pierwsze, ta skalista i pokryta lawą superziemia mogła wytworzyć atmosferę krzemianową. Składałaby się ona z lotnych substancji planety i związków chemicznych, takich jak węgiel, azot, wodór i siarka, które mogą zostać łatwo utracone w wyniku napromieniowania przez gwiazdę. Alternatywnie, planeta może mieć grubą wtórną atmosferę utworzoną z czasem przez wulkanizm.
Aby zbadać, który z tych scenariuszy jest poprawny, Hu i współpracownicy przeanalizowali obserwacje JWST planety, gdy przechodziła ona za gwiazdą 55 Cancri A. Takie wydarzenie określa się zaćmieniem wtórnym. Dane z dwóch zaćmień wtórnych 55 Cancri e wykluczyły możliwość, jakby był to nagi świat lawy pozbawiony znaczącej atmosfery.
Obserwacje prowadzone dzięki JWST nie rozstrzygają jednoznacznie, z czego składa się atmosfera planety. Za to modele użyte do wyjaśnienia pomiarów wskazują na znaczną ilość dwutlenku węgla i tlenku węgla.
– Przy rozmiarze 1,8 razy większym od Ziemi, można powiedzieć, że 55 Cancri jest wystarczająco dużym kawałkiem skały, aby zatrzymać substancje lotne przed promieniowaniem gwiezdnym – wyjaśnił Hu.
Oznacza to, że nie tylko odległość między planetą a jej gwiazdą decyduje o tym, czy planeta zachowa swoją atmosferę i czy wygeneruje inną, ale także rozmiar tego świata. Naukowiec z Caltechu zwrócił uwagę, że 55 Cancri e wydaje się „zoptymalizowana” pod kątem zastąpienia utraconej pierwotnej atmosfery atmosferą wtórną.
