Descoperire bizară: o planetă gigantică orbitează în jurul unei stele pitice și extrem de rece. ”Nu înțelegem”

Steaua TOI-6894 seamănă cu multe altele din galaxia noastră. Este o pitică roşie, o stea de mici dimensiuni, cu o luminozitate slabă şi cu o masă redusă, reprezentând doar aproximativ 20% din masa Soarelui nostru.

Planetologii au considerat mult timp că astfel de stele nu puteau furniza condiţiile necesare pentru formarea şi găzduirea unor planete gigantice.

Însă astronomii dintr-o echipă internaţională au detectat semnătura de netăgăduit a unei planete gazoase care orbitează în jurul minusculei TOI-6894, potrivit unui studiu publicat miercuri în revista Nature Astronomy.

TOI-6894 este de acum cea mai mică stea cunoscută care găzduieşte în proximitatea sa o planetă uriaşă.

Aceasta din urmă, denumită TOI-6894b, are o rază uşor mai mare decât cea a planetei Saturn, însă doar jumătate din masa acesteia. Ea parcurge o rotaţie completă în jurul stelei sale în doar 3,36 de zile.

Pentru a o descoperi, astronomii au realizat observaţii cu ajutorul datelor fotometrice furnizate de satelitul TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) în cadrul unei campanii de căutare a planetelor uriaşe ce orbitează în jurul unor stele pitice.

”Nu înțelegem cu adevărat modul în care o stea cu o masă atât de redusă poate să formeze o planetă atât de masivă”

Existenţa exoplanetei TOI-6894b a fost confirmată apoi cu telescoape de la sol, în special cu ajutorul lui Very Large Telescope (VLT) din Chile.

"Majoritatea stelelor din galaxia noastră sunt stele mici precum aceasta, cu o masă redusă, şi am crezut până acum că ele nu puteau să găzduiască planete uriaşe gazoase. Faptul că această găzduieşte o astfel de planetă are, aşadar, implicaţii mari asupra numărului total estimat de planete gigantice din galaxia noastră", a subliniat într-un comunicat de presă unul dintre coautorii studiului, Daniel Bayliss, profesor-asociat la Universitatea Warwick din Regatul Unit.

”Este o descoperire care intrigă. Nu înţelegem cu adevărat modul în care o stea cu o masă atât de redusă poate să formeze o planetă atât de masivă. Este unul dintre obiectivele căutării de exoplanete: prin găsirea unor sisteme planetare diferite de Sistemul Solar al nostru, vom putea să ne testăm modelele şi să înţelegem mai bine formarea Sistemului Solar", a adăugat Vincent Van Eylen, coautor al studiului şi cercetător la Laboratorul de Ştiinţe Spaţiale Mullard in Regatul Unit.

Teoria dominantă folosită pentru a explica formarea planetelor este cea a nucleului de acreţie. Procesul începe în discul protoplanetar, o structură alcătuită din gaze şi praf cosmic, care înconjoară o stea nou formată.

Un nucleu planetar se formează acolo prin acreţie, adică prin acumulare progresivă de materie.

Steaua este extrem de rece, cu temperaturi de doar 146,8 grade Celsius

Devenind masiv, acest nucleu atrage gaze, care formează o atmosferă densă. Apoi acreţia gazului se intensifică în mod incontrolabil pentru a forma o gigantă gazoasă.

Potrivit acestei teorii, formarea planetelor uriaşe este mai dificilă în jurul stelelor cu masă redusă întrucât cantitatea de gaze şi praf din discul protoplanetar este prea limitată pentru a permite formarea unui nucleu suficient de masiv şi pentru a permite declanşarea procesului de acreţie gazoasă incontrolabilă.

O teorie alternativă explică formarea unor astfel de planete prin instabilitatea gravitaţională. Discul protoplanetar poate deveni instabil sub efectul propriei gravitaţii şi se fragmentează, ducând la prăbuşirea gazelor şi prafului cosmic, care formează o planetă.

Însă datele disponibile nu permit nici ele o explicaţie pentru formarea planetei TOI-6894b pe baza acestei teorii.

O pistă ce ar putea lămuri originea acestei planete va fi studierea detaliată a compoziţiei atmosferei sale. Ea va putea furniza indicii preţioase despre mărimea şi structura nucleului său.

Acea atmosferă îi interesează şi din alte motive pe astronomi, care au făcut din acest corp ceresc "o ţintă predilectă" pentru noi studii, au subliniat autorii cercetării.

În timp ce majoritatea exoplanetelor gigantice gazoase detectate până în prezent sunt de tipul "Jupiter fierbinte", cu temperaturi cuprinse între 1.000 şi 2.000 de grade Kelvin (între 720 şi 1.720 de grade Celsius), TOI-6894b este neobişnuit de rece. Temperatura sa este de 420 de grade Kelvin (146,8 grade Celsius).

Oamenii de ştiinţă cred că atmosfera sa este dominată de chimia metanului, ceea ce reprezintă un caz "detectat extrem de rar".

Atmosfera planetei a fost deja programată pentru a fi observată de telescopul spaţial James Webb în următoarele 12 luni.