Astronomi su otkrili neobičan planet koji je istodobno vulkanski užaren i hladan. Riječ je o HD 3167 b, stjenovitoj super-Zemlji udaljenoj oko 154 svjetlosne godine koja je dovoljno blizu svojoj zvijezdi da joj jedna godina traje samo jedan Zemljin dan.

Planet je, unatoč činjenici da je prekriven lavom i obavijen atmosferom, i dalje jedan od nahladnijih predstavnika svoje vrste. Također je i najmanji takav planet dosad.

HD 3167 b kruži toliko blizu svoje zvijezde da bi njegova strana okrenuta prema zvijezdi, u slučaju da nema atmosferu, trebala dosezati teorijski maksimalnu temperaturu za takav sustav. Promatranja su pokazala nešto drugo: planet je osjetno hladniji od očekivanog maksimuma, što upućuje na prisutnost atmosfere.

'Iznenađujuće je da što stjenoviti planet bliže kruži svojoj zvijezdi, to bi mu trebalo biti teže zadržati atmosferu', rekao je suautor istraživanja Edwin Kite sa Sveučilišta u Chicagu. Blizina zvijezde znači izloženost snažnom zvjezdanom vjetru i većoj količini visokoenergetskog zračenja, no čini se da mnogi lavinski svjetovi ipak uspijevaju zadržati atmosferu.

Webbovo neočekivano otkriće

Istraživači su HD 3167 b promatrali pomoću instrumenta MIRI na svemirskom teleskopu James Webb. MIRI promatra u srednjem infracrvenom području, što astronomima omogućuje procjenu temperature planeta i traženje znakova atmosfere.

Promatranja su provedena tijekom takozvane sekundarne pomrčine, odnosno trenutka kada planet prolazi iza svoje zvijezde. Uspoređivanjem infracrvenog zračenja sustava prije i tijekom tog prolaska istraživači mogu procijeniti svojstva planeta. HD 3167 b je plimno zaključan, što znači da je jedna njegova strana stalno okrenuta prema zvijezdi, dok je druga uvijek u tami. Takva konfiguracija česta je među lavinskim svjetovima.

Ipak, temperatura njegove osvijetljene strane nije onoliko visoka koliko bi se očekivalo. Istraživači zaključuju da atmosfera vjerojatno reflektira dio svjetlosti zvijezde i redistribuira toplinu prema noćnoj strani planeta. Zahvaljujući tome, HD 3167 b ostaje dovoljno vruć da mu površina bude rastaljena, ali je hladniji od drugih dosad poznatih vulkanskih planeta s atmosferom.

Zašto vulkanski planeti imaju atmosferu?

Otkriće otvara dodatno pitanje. Astronomi su već otkrili atmosfere na nekim još ekstremnije vrućim lavinskim svjetovima, pa nije jasno kako takvi planeti uspijevaju zadržati atmosferu unatoč snažnom zračenju svojih zvijezda.

Ovo je upravo pitanje kojim se bavi širi istraživački program koji vodi astronomkinja Megan Weiner Mansfield sa Sveučilišta Maryland. Program proučava 10 različitih lavinskih svjetova kako bi se utvrdilo pri kojim temperaturama takvi planeti najčešće stvaraju i zadržavaju atmosfere.

Rezultati za HD 3167 b se uklapaju u sve veći broj istraživanja koja sugeriraju da bi većina lavinskih svjetova mogla imati atmosferu. Ti su planeti prevrući za život, ali znanstvenicima su zanimljivi zbog onoga što mogu otkriti o drugim stjenovitim planetima, piše Space.

Pogled u najraniju Zemljinu prošlost

Iako HD 3167 b nije nastanjiv, istraživači smatraju da bi njegovo proučavanje moglo pomoći u razumijevanju uvjeta koji su postojali na vrlo ranoj Zemlji. 'Mislimo da je vrlo rana Zemlja možda izgledala poput lavinskog svijeta', rekao je glavni autor Brandon Park Coy, doktorand u Kiteovoj skupini.

U prvim milijunima godina nakon nastanka Sunčevog sustava, Zemlja i drugi stjenoviti planeti bili su izloženi brojnim sudarima planetizimala. Energija tih sudara zagrijavala je mlade planete, a Zemlja je prošla kroz fazu oceana magme tijekom koje joj je cijela površina bila u tekućem stanju.

Proučavanje planeta poput HD 3167 b zato može ponuditi uvid u uvjete koji su vladali tijekom prvih nekoliko milijuna godina Zemljine povijesti.

'Ovi planeti prevrući su za život, ali njihovim proučavanjem možemo saznati nešto o procesima koji su važni za druge stjenovite svjetove', rekao je Kite.

Istraživanje je objavljeno u časopisu The Astrophysical Journal Letters.