Obrazek wyróżniający: NASA
Obiekt o nazwie GJ 504b, szerzej znany jako „różowa planeta”, od samego początku, gdy go odkryto, fascynował oraz zachwycał nie tylko naukowców, ale i wszystkich sympatyków astronomii. Przez ponad dekadę imponował i zwracał uwagę swoim charakterystycznym kolorem, lecz po prawie 13 latach zaskoczył badaczy raz jeszcze, tym razem nie tylko swoim wyglądem.
Wizualizacja GJ 504b agencji NASA.
Trochę o historii
Gdy w 2013 roku na Hawajach odkrywano planetę GJ 504b, naukowcy uważali, że będzie to kolejna, niczym niewyróżniająca się egzoplaneta znajdująca się ponad 57 lat świetlnych od Ziemi, którą będą mogli opisać krótko: „planeta pozasłoneczna typu jowiszowego”. Wszystko zmieniło się, gdy astronomom udało się ją optycznie zaobserwować, i wtedy już na zawsze została nazwana „różową planetą” ze względu na jej intensywny kolor, który później był opisywany jako „mętna magenta”. Sama w sobie obserwacja planety była dużym wydarzeniem, gdyż ze względu na to, że planety jedynie „świecą” światłem odbitym od najbliższej gwiazdy, obserwacja takich obiektów, które znajdują się poza naszym układem planetarnym, jest bardzo trudna.
Rok 2026
Dzisiaj, prawie 13 lat później, badacze są w stanie powiedzieć coś więcej o samej planecie. Astrofizycy wyliczyli, że na jej powierzchni jest „tylko” 300 stopni Celsjusza, co jest związane z jej wiekiem, który szacuje się na od 2,5 do 4 miliardów lat. Tak stary obiekt, mimo że na początku swojego istnienia był znacznie gorętszy, z czasem się ochłodził i osiągnął wcześniej wspomnianą niską temperaturę. Ułatwiała mu to odległość od gwiazdy macierzystej, która jest zbliżona do odległości Neptun–Słońce. Obserwacje z 2013 roku określały jej masę jako zbliżoną do masy Jowisza bądź, w zależności od przyjętego modelu, czterokrotnie większą, ale dzięki współczesnym obserwacjom, które zostały wykonane za pomocą kosmicznego teleskopu Jamesa Webba, udało się również sprecyzować jej masę, która wynosi 25 mas Jowisza. To znacznie zmienia sposób jej postrzegania i każe nam się zastanowić, czy mamy w ogóle do czynienia z planetą. Obserwacje z drugiej połowy lat dwudziestych XXI wieku wykazały również, że w atmosferze GJ 504b znajdują się chmury złożone z soli.
Atmosfera gazowych olbrzymów
Atmosfera ziemska, która jest bardzo przyjazna szeroko pojętemu życiu oraz chroni nas przed ekstremalnymi warunkami kosmosu, składa się głównie z azotu i tlenu. Tego typu atmosfera, choć dla nas jako ludzi jest oczywista, jest unikatowa w skali wszechświata. Wiele obiektów kosmicznych nie posiada atmosfery albo posiada ją cykliczną, jak na przykład Pluton, ale są i takie, które posiadają atmosferę gęstą i znacznie bardziej ekstremalną. Planety typu jowiszowego albo inaczej nazywane gazowymi olbrzymami, mają atmosfery składające się z helu, wodoru oraz cięższych pierwiastków, takich jak amoniak i metan. Poszczególne proporcje i obecność cięższych pierwiastków mogą się różnić w zależności od planety, lecz trend pozostaje taki sam: wodór oraz hel dominują, a substancje z dalszej części układu okresowego stanowią mały procent całej atmosfery.
Różowa i do tego słona
Przy pomocy spektroskopii Aneesh Baburaj wraz z jego zespołem z Centrum Interdyscyplinarnych Eksploracji i Badań Astrofizycznych Uniwersytetu Northwestern zbadali skład chemiczny atmosfery planety GJ 504b. Pierwotnie nie wykryto nic nietypowego jak na typ planety, jaki reprezentuje, lecz obliczenia astrofizyków amerykańskiego uniwersytetu miały sporą niepewność. Testując modele teoretyczne na podstawie uzyskanych danych, wyliczyli, że wyniki z największym prawdopodobieństwem to te, które mówią o obecności chmur składających się z soli w atmosferze „różowej planety”. Astronomowie tą informacją potwierdzili teorię, że gdy temperatura atmosfery jest zbyt wysoka, aby tworzyły się chmury wody czy amoniaku, jak w przypadku kolejno Ziemi i Jowisza, oraz równocześnie zbyt niska, aby pojawiały się chmury krzemianów, natura kosmosu pozwala na tworzenie się chmur solnych.
Dodatek – Czy to różowa planeta, czy brązowa gwiazda? O gwiazdach i planetach
Zespół badający GJ 504b na pewnym etapie zaczął się zastanawiać, czy aby na pewno ma do czynienia z planetą. W popularnej opinii krąży określenie „jakby Jowisz trochę bardziej podrósł, stałby się drugim Słońcem”, które jest dość sporym uproszczeniem. Jowisz oczywiście jest największą planetą w Układzie Słonecznym, lecz jego masa to zaledwie 0,1% masy Słońca, a jego średnica jest 10-krotnie mniejsza od średnicy gwiazdy w centrum naszego układu planetarnego. Najważniejszym parametrem największej planety w naszym układzie, który utrudnia mu zostanie gwiazdą, jest jego temperatura wynosząca około –100 stopni Celsjusza.
Stadium pośrednim pomiędzy gwiazdą a planetą nazywamy brązowym karłem. Obiekty te mają cechy gwiazd, lecz są wyjątkowo małe i chłodne. Ich średnica może być porównywalna do średnicy Jowisza, ich masa wynosi minimum 13 mas Jowisza, a ich temperatura oscyluje między 0 a 2300 stopniami Celsjusza, przy czym przez pewien okres swojego życia wewnątrz nich dochodziło do syntezy termojądrowej, czyli łączenia się lżejszych pierwiastków w cięższe.
Viki Joergens / Max-Planck-Institut für Astronomie Porównanie rozmiarów i temperatur Słońca, czerwonego karła Gliese 229A, młodego brązowego karła Teide 1, starego brązowego karła Gliese 229B, ultrachłodnego brązowego karła WISE 1828 oraz Jowisza.
Planeta, a w zasadzie obiekt GJ 504b, który dzięki rozwinięciu się technologii astronomowie mogli zbadać dokładniej, za sprawa swoich paramentrów został uznany za kandydata na brązowego karła, co pokazuje nam, jak cienka jest granica między gwiazdą a planetą oraz jak istotne są takie projekty jak Teleskop Jamesa Webba, które pozwalają zaobserwować coraz chłodniejsze i odleglejsze obiekty.
Korekta – Alex Rymarski
