Naukowcy odkrywają piekielną planetę - deszcze stopionych metali i najszybsze wiatry we Wszechświecie

Międzynarodowy zespół astronomów dokonał przełomowego odkrycia, badając egzoplanetę Tilos, znaną również jako WASP-121b. Ta niezwykła planeta, oddalona o około 880 lat świetlnych od Ziemi, zaskakuje naukowców swoimi ekstremalnymi warunkami atmosferycznymi i unikalnymi cechami fizycznymi.

Tilos to tzw. "ultra-gorący Jowisz" – gazowy olbrzym o masie zbliżonej do Jowisza, lecz o promieniu niemal dwukrotnie większym. Planeta ta krąży niezwykle blisko swojej gwiazdy macierzystej, zaledwie 0,02596 jednostki astronomicznej (około 3,8 miliona kilometrów) od niej, co sprawia, że jej rok trwa jedynie 1,27 dnia ziemskiego. 

Tak bliska odległość powoduje, że Tilos jest narażona na potężne siły pływowe, które nadają jej kształt przypominający piłkę do rugby. Temperatura na dziennej stronie planety sięga około 2700 stopni Celsjusza, podczas gdy nocna strona jest znacznie chłodniejsza, z temperaturami około 1250 stopni Celsjusza. Tak duża różnica temperatur prowadzi do ekstremalnych zjawisk atmosferycznych.

Niedawne badania przeprowadzone za pomocą Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) pozwoliły na stworzenie trójwymiarowego modelu atmosfery Tilos. Analiza ujawniła istnienie trzech odrębnych warstw atmosferycznych o zróżnicowanej budowie chemicznej:

Dolna warstwa: Zdominowana przez gazowe żelazo, które w ekstremalnych temperaturach pozostaje w stanie lotnym. Środkowa warstwa: Charakteryzuje się obecnością sodu oraz potężnymi strumieniami wiatru, osiągającymi prędkość około 70 000 km/h, co czyni je najszybszymi znanymi wiatrami wśród egzoplanet. Górna warstwa: Składa się głównie z wodoru, z którego część ucieka w przestrzeń kosmiczną.

Takie warstwowanie atmosfery jest unikalne i niezgodne z dotychczasowymi przewidywaniami dotyczącymi zachowania atmosfer planetarnych. Ponadto, obserwacje wykazały obecność tytanu w gazowej formie, co jest niezwykłe, gdyż na Ziemi tytan występuje w postaci stałej ze względu na znacznie niższe temperatury.

Ekstremalne warunki panujące na Tilos prowadzą do zjawisk, które na Ziemi wydają się niewyobrażalne. Wysokie temperatury powodują, że metale takie jak żelazo i magnez parują, a następnie kondensują się, tworząc chmury złożone z kropelek stopionych metali. Te chmury mogą następnie opadać w formie deszczu stopionego żelaza czy tytanu, co jest zjawiskiem niespotykanym w naszym Układzie Słonecznym.

Dodatkowo, intensywne promieniowanie ultrafioletowe emitowane przez gwiazdę macierzystą powoduje podgrzewanie górnych warstw atmosfery Tilos do tego stopnia, że lżejsze pierwiastki, takie jak wodór, osiągają prędkość ucieczki i opuszczają planetę. To zjawisko prowadzi do stopniowej utraty atmosfery, co może mieć istotny wpływ na ewolucję planety w dłuższej skali czasowej.

Badania nad Tilos dostarczają cennych informacji na temat dynamiki i składu atmosfer egzoplanet, zwłaszcza tych znajdujących się w ekstremalnych warunkach. Odkrycie tak złożonej i dynamicznej atmosfery, z warstwami o różnej budowie chemicznej i ekstremalnymi zjawiskami pogodowymi, poszerza naszą wiedzę o różnorodności planet pozasłonecznych. Ponadto, obserwacje te mogą pomóc w lepszym zrozumieniu procesów migracji planet oraz wpływu promieniowania gwiazd na atmosfery planetarne.

W przyszłości planowane są dalsze obserwacje Tilos za pomocą nowoczesnych teleskopów, takich jak Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Dzięki nim naukowcy będą mogli jeszcze dokładniej zbadać skład chemiczny atmosfery tej fascynującej egzoplanety oraz monitorować zachodzące w niej dynamiczne procesy. Takie badania przyczynią się do lepszego zrozumienia nie tylko egzoplanet takich jak Tilos, ale także procesów kształtujących atmosfery planetarne w całym Wszechświecie.