Planete gigantice sfidează teoriile despre formare: Un mister pentru astronomi
Astronomii sunt puși pe gânduri de descoperirea unor planete gazoase masive, situate la distanțe mari de stelele lor. Aceste „super-Jupiteri” par să contrazică teoriile tradiționale despre formarea planetelor, punând sub semnul întrebării modul în care aceste corpuri cerești gigantice ajung să existe. Un nou studiu, publicat în revista Nature Astronomy, detaliază concluziile unor cercetări aprofundate asupra acestui fenomen.
În cadrul studiului, cercetătorii au analizat trei giganți gazoși aflați la aproximativ 130 de ani-lumină distanță. Aceștia au folosit compoziția atmosferică a planetelor pentru a înțelege mai bine procesul de formare al acestora. Datorită instrumentului NIRSpec al telescopului spațial James Webb (JWST), au fost analizate datele spectrale ale planetei HR 8799 c, d și e, cu lungimi de undă cuprinse între 3 și 5 microni.
O provocare pentru modelele existente
Cele trei planete orbitează steaua HR 8799, de tip F, din constelația Pegasus. Toate sunt masive, având între 5 și 10 ori masa lui Jupiter. Distanțele la care se află de steaua lor variază între 15 și 70 de unități astronomice, ceea ce înseamnă că sunt de 15 până la 70 de ori mai departe de steaua lor decât este Pământul față de Soare. Această configurație pune sub semnul întrebării modul în care aceste planete s-au format, având în vedere distanța considerabilă față de steaua lor.
Conform teoriilor actuale, formarea planetelor gazoase se realizează prin acumularea de materie solidă într-un disc protoplanetar. Cu toate acestea, la distanțe atât de mari, acest proces ar trebui să fie mult mai lent. Pentru a testa această ipoteză, cercetătorii au căutat sulful în atmosferă, un element care indică acumularea de materiale solide în timpul formării unei planete.
„Cu sensibilitatea sa fără precedent, JWST permite cel mai detaliat studiu al atmosferelor acestor planete, oferindu-ne indicii despre căile lor de formare”, explică Jean-Baptiste Ruffio, astronom la Universitatea din California, San Diego, și co-autor al studiului.
Niveluri ridicate de sulf și implicațiile lor
Analiza compoziției atmosferice a arătat prezența hidrogenului sulfurat în planetele HR 8799 c și d, dar și o îmbogățire similară cu sulf pentru toate cele trei planete interioare. Această descoperire sugerează că planetele HR 8799 s-au format într-un mod similar cu Jupiter, în ciuda faptului că sunt de 5 până la 10 ori mai masive, ceea ce a fost neașteptat.
Mai mult, planetele sunt îmbogățite uniform cu elemente grele, inclusiv carbon, oxigen și sulf, comparativ cu steaua lor gazdă. Acest lucru indică faptul că o cantitate mare de material solid a fost încorporată în timpul formării acestora. „Odată cu detectarea sulfului, putem deduce că planetele HR 8799 s-au format probabil într-un mod similar cu Jupiter, în ciuda faptului că sunt de 5 până la 10 ori mai masive, ceea ce a fost neașteptat”, afirmă Ruffio.
„Nu există nicio cale prin care formarea planetară să fie atât de eficientă”, remarcă Michael Meyer, astronom la Universitatea din Michigan. „Este o enigmă. Am rămas cu un adevărat mister aici.”
Descoperirea pune sub semnul întrebării înțelegerea actuală a formării planetelor și subliniază necesitatea unor modele teoretice îmbunătățite pentru a explica observatiile făcute de astronomi.
