Astronomové odhalili záhadný 350 000 km dlouhý ohon exoplanety WASP-69 b

Astronomové zjistili, že exoplaneta WASP-69 b má ohon podobný kometárnímu, který se vlivem hvězdného větru z její hostitelské hvězdy táhne více než 350 000 km daleko. K tomuto jevu dochází, když planeta v průběhu času pomalu ztrácí svou atmosféru, kterou hvězdný vítr formuje do výrazného ohonu, jenž se může měnit v závislosti na proměnách hvězdného větru.

Objev unikátního ohonu sondy WASP-69 b
Vědci z Kalifornské univerzity v Los Angeles zjistili, že exoplaneta WASP-69 b má „ohon“ – dlouhý proud plynu, který se za ní táhne při jejím oběhu kolem mateřské hvězdy.

Tato neobvyklá vlastnost je způsobena tím, že WASP-69 b postupně ztrácí svou atmosféru. Z vnější atmosféry planety postupem času unikají lehké plyny, jako je vodík a helium. Tyto plyny se však nerozptylují rovnoměrně do všech směrů. Místo toho silný hvězdný vítr z hostitelské hvězdy tlačí unikající plyn z planety do útvaru podobného ohonu.

Dynamika horkých jupiterů
Exoplaneta WASP-69 b je klasifikována jako „horký jupiter“, což je typ plynného obra, který obíhá velmi blízko své hvězdy, takže jeho vnější atmosféra je velmi horká. Záření hvězdy ohřívá atmosféru planety a způsobuje proces zvaný fotoevaporizace. Tento proces dodává energii lehkým plynům, jako je vodík a helium, a umožňuje jim unikat do vesmíru. Postupem času hvězda účinně odčerpává plyn z vnějších vrstev planety.

Klíčovou roli při formování unikajícího plynu hraje tzv. hvězdný vítr. Jak plyn odlétá, hvězdný vítr jej roztahuje do dlouhého ohonu podobného kometě, což z WASP-69 b činí skutečně mimořádnou podívanou.

Úloha hvězdného větru při tvorbě ohonu
Hvězdný vítr je nepřetržitý proud nabitých částic, které proudí do vesmíru z vnější atmosféry hvězdy neboli koróny. Na planetě WASP-69 b hvězdný vítr přicházející z její hostitelské hvězdy ve skutečnosti formuje plyn unikající z vnější atmosféry planety. Takže místo toho, aby plyn unikal rovnoměrně kolem planety, „silný hvězdný vítr může tento odtok tvarovat do ohonu, který se táhne za planetou,“ uvedl hlavní autor Dakotah Tyler, astrofyzik z Kalifornské univerzity v Los Angeles, a přirovnal tento plynný ohon k chvostu komety. Protože je však tento ohon vytvářen hvězdným větrem, znamená to, že podléhá změnám.

„Pokud by hvězdný vítr zeslábl, pak si lze představit, že planeta bude stále ztrácet část své atmosféry, ale ta se prostě nebude tvarovat do chvostu,“ řekl Tyler a dodal, že bez hvězdného větru by plyn unikající na všech stranách planety měl kulovitý a symetrický tvar. „Ale když zesílíte hvězdný vítr, atmosféra se vytvaruje do ohonu.“ Tyler tento proces přirovnal k větrné punčoše, která se po zesílení větru a naplnění vzduchem zformuje do strukturovanějšího tvaru.

Pozorovatelné změny v exoplanetárních ohonech
Chvost, který Tyler a jeho výzkumný tým pozoroval u planety WASP-69 b, se táhl více než 7,5násobku poloměru planety, tedy přes 350 000 kilometrů. Je však možné, že ohon je ještě delší. Tým musel ukončit pozorování dalekohledem dříve, než signál ohonu zmizel, takže toto měření je dolní hranicí skutečné délky ohonu v daném okamžiku.

Mějte však na paměti, že vzhledem k tomu, že chvost je ovlivňován hvězdným větrem, jeho změny mohou v průběhu času ovlivňovat velikost a tvar chvostu, ale protože je ohon viditelný při osvětlení hvězdným zářením, mohou pozorování ohonu ovlivnit i změny hvězdné aktivity.

Důsledky pro studium exoplanet a hvězd
Ohon exoplanety je stále poněkud záhadný, zejména proto, že podléhá změnám. Studium chvostů exoplanet by mohlo vědcům pomoci lépe pochopit, jak tyto chvosty vznikají, a také neustále se měnící vztah mezi hvězdnou a planetární atmosférou. Navíc, protože tyto exoplanetární ohony jsou formovány hvězdnou aktivitou, mohly by sloužit jako indikátory chování hvězd v průběhu času. To by mohlo být užitečné pro vědce, kteří se snaží zjistit více o hvězdných větrech jiných stálic, než je naše Slunce.

Dlouhodobý úbytek atmosféry
WASP-69 b ztrácí velké množství plynu – asi 200 000 tun za sekundu. Tuto plynnou atmosféru však ztrácí velmi pomalu – tak pomalu, že nehrozí, že by se jí planeta zcela zbavila. Obecně lze říci, že každou miliardu let planeta ztrácí množství materiálu, které se rovná hmotnosti planety Země.

Planetární soustava, kterou WASP-69 b obývá, je stará přibližně 7 miliard let, takže i když se rychlost úbytku atmosféry bude v průběhu času měnit, lze odhadnout, že tato planeta za tuto dobu ztratila množství plynu odpovídající sedmi Zemím (co do hmotnosti).

Tým vědců pod vedením Dakotah Tylerové z Kalifornské univerzity v Los Angeles publikoval článek o svém objevu v časopise The Astrophysical Journal.

Zdroj: https://scitechdaily.com/astronomers-unveil-the-mysterious-350000-mile-tail-of-exoplanet-wasp-69-b/ a https://science.nasa.gov/universe/exoplanets/discovery-alert-a-planet-with-a-tail/

autor: František Martinek