Wyobraźcie sobie sytuację, w której znajdujecie słonia mieszkającego w norze królika. Brzmi absurdalnie? Mniej więcej tak właśnie wygląda najnowsze odkrycie, które podważa fundamenty obecnych teorii formowania się planet. TOI-6894b to gazowy olbrzym wielkości Saturna, który krąży wokół gwiazdy tak małej, że według wszystkich dotychczasowych modeli nie powinna ona być w stanie utworzyć ani utrzymać tak masywnego towarzysza.
Kosmiczny paradoks. Olbrzymia planeta przy karłowatej gwieździe
Gwiazda TOI-6894 to prawdziwy drobiazg w kosmicznej skali. Jej masa stanowi zaledwie jedną piątą masy naszego Słońca, a promień jest o 40% mniejszy niż jakiejkolwiek innej gwiazdy, przy której wcześniej odkryto tranzytującą planetę-olbrzyma. To nowy rekord – najmniejsza znana nam gwiazda będąca domem dla tak imponująco masywnej planety.
Sam TOI-6894b ma rozmiary Saturna, ale jego masa odpowiada około połowie masy tej planety, co daje równowartość 53,4 mas Ziemi. Okrąża swoją gwiazdę w zawrotnym tempie – potrzebuje nieco ponad trzy dni na pełne okrążenie swojej gwiazdy. Temperatura równowagowa planety wynosi 145°C, co plasuje ją gdzieś pomiędzy gorącymi Jowiszami a chłodniejszymi gazowymi olbrzymami z naszego Układu Słonecznego.
Czytaj także: Niesamowity układ planetarny. Nie wiadomo dlaczego jeszcze się nie rozleciał
Analizy składu planety przynoszą kolejne zaskoczenie. TOI-6894b zawiera około 12 mas Ziemi metali, czyli pierwiastków cięższych od wodoru i helu. Co ciekawe, metaliczność planety jest około 12 razy wyższa niż jej gwiazdy macierzystej, co sugeruje znacznie większe wzbogacenie w ciężkie pierwiastki.
Jak znaleziono kosmicznego olbrzyma
Pierwsze sygnały o istnieniu tej niezwykłej planety pojawiły się dzięki obserwacjom prowadzonym przez satelitę TESS, który wykrył charakterystyczne spadki jasności gwiazdy wskazujące na tranzyt planety. Potwierdzenie odkrycia wymagało jednak szeroko zakrojonej międzynarodowej współpracy. Teleskopy naziemne z projektów SPECULOOS i TRAPPIST przeprowadziły szczegółową kampanię obserwacyjną, która ostatecznie potwierdziła istnienie planety. Głębokie tranzyny – sięgające 17% spadku jasności gwiazdy – wykluczyły wszystkie alternatywne wyjaśnienia tego zjawiska.
TOI-6894b okazuje się niezwykle cennym obiektem dla badaczy atmosfer egzoplanet. Planeta ma najwyższy wskaźnik TSM wśród wszystkich znanych gazowych olbrzymów o temperaturze poniżej 900 K. Symulacje wskazują, że już pojedynczy tranzyt obserwowany przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba pozwoli na precyzyjne określenie składu chemicznego atmosfery, w tym zawartości metanu, wody i dwutlenku węgla.
Wyzwanie dla teorii planetarnych
Odkrycie TOI-6894b stanowi poważne wyzwanie dla obecnych modeli formowania się planet, szczególnie teorii akrecji jądra. Według tych modeli, małe gwiazdy takie jak TOI-6894 nie powinny być w stanie tworzyć gazowych olbrzymów, ponieważ ich dyski protoplanetarne po prostu nie zawierają wystarczającej ilości materiału do budowy tak masywnych obiektów.
Czerwone karły to najpowszechniejszy typ gwiazd w Drodze Mlecznej, stanowiący około 75% wszystkich gwiazd. Jeśli rzeczywiście mogą one tworzyć gazowe olbrzymy, oznaczałoby to, że takich planet może być we Wszechświecie znacznie więcej niż dotychczas sądziliśmy.
Żaden z obecnych modeli teoretycznych nie potrafi w pełni wyjaśnić mechanizmu powstania TOI-6894b. To wyraźnie pokazuje, że nasze rozumienie procesów planetotwórczych wciąż pozostaje niepełne. Astronomowie staną teraz przed koniecznością opracowania nowych teorii lub znaczącej modyfikacji istniejących.
Czytaj także: Ten układ planetarny nie przypomina naszego. Są planety, ale nie ma gwiazdy
Program MANGO, będący częścią projektu SPECULOOS, ma na celu poszukiwanie podobnych „kosmicznych wyjątków”. Każde kolejne takie odkrycie będzie kolejnym elementem układanki, która może całkowicie zmienić nasze postrzeganie różnorodności systemów planetarnych.
Odkrycie TOI-6894b przypomina nam, że Wszechświat wciąż potrafi zaskakiwać. Ta maleńka gwiazda z ogromną planetą pokazuje, że kosmos jest znacznie bardziej zróżnicowany i nieprzewidywalny niż nam się wydawało. Dla astronomów to zarówno wyzwanie, jak i fascynująca okazja do poznania nowych tajemnic procesów formowania się planet.