Niezwykła egzoplaneta K2-141b. Poznajmy bliżej ten niestabilny świat z głębokim oceanem magmowym

Astronomia: Planety 100 0

Odkryta w 2018 roku metodą tranzytu planeta K2-141b to wyjątkowo środowisko wyjątkowo niesprzyjające, gdzie osiągający głębokość do 100 km ocean lawy ma kluczowy wpływ nie tylko na samą powierzchnię, ale i także ogólną strukturę oraz atmosferę obiektu.

Artystyczna wizja aktywnej geologicznie powierzchni egzoplanety K2-141b i jej gwiazdy. Fotografia: nerdist.com.
Artystyczna wizja aktywnej geologicznie powierzchni egzoplanety K2-141b i jej gwiazdy. Fotografia: nerdist.com.

Jakie informacje znajdziemy w publikacji?

Co wiemy o planecie K2-141b?

Ogromna aktywność wulkaniczna sprawia, że struktura planety praktycznie nieustannie ulega zmianom. Powodem takiego stanu rzeczy jest niewielka odległość od gwiazdy tego układu, wynoszącej maksymalnie do 1,2 miliona km. Macierzysta gwiazda o sklasyfikowanym typie widmowym K7V wraz z planetą znajdują się w gwiazdozbiorze Ryb.

Niewielka odległość od gwiazdy skutkuje bardzo krótkim okresem obiegowym, wynoszącym zaledwie 6,72 godziny, co stanowi dotychczas najkrótszy czas obiegu zbadanej egzoplanety, w przypadku której znana jest dokładny ciężar. Podstawowe parametry obiektu K2-141b:

  • masa – wynosi ona 5,31 ± 0,46 masy Ziemi,
  • promień – wynosi on 1,54 – 0,09 + 0,10 promienia Ziemi,
  • średnia gęstość – szacuje się ją na 8,00 – 1,45 + 1,83 g/cm3.

Pomiary wskazują, że skład planety K2-141b jest głównie skalisto-żelazowy, przy czym zawartość żelaza prawdopodobnie nie przekracza ~ 70% całkowitej masy obiektu.

Obrotowy ruch synchroniczny wokół gwiazdy sprawia, że ponad 60% powierzchni planety jest przez jej słońce ogrzewane (2/3 powierzchni planety jest stale nasłonecznionee). Niewielkie odległości między nimi skutkują zatem bardzo wysokimi temperaturami po nasłonecznionej stronie, wynoszącymi około 3000°C, natomiast w ciemnych obszarach spada ona poniżej -200°C.

Sama atmosfera K2-141b ma niewielką grubość i składa się głównie z odparowanych struktur skalistych. Aktywność lawowa i warunki panujące na powierzchni planety sprzyjają powstawaniu potężnych wiatrów, których prędkość dochodzi nawet do 5000 km/h. To właśnie one transportują wszelkiego rodzaju opary na ciemną stronę, w efekcie czego dochodzi do ich kondensacji i opadów, składających się z tlenku krzemu oraz sodu, trafiających do głębokiego zbiornika lawowego. Cykl ten wykazuje pewne podobieństwo z tym, jaki obserwujemy na Ziemi, jednakże cechuje się on mniejszą stabilnością.


Przyrządy badawcze

Do badań nad obiektem K2-141b wykorzystano między innymi:

  • Kosmiczny Teleskop Spitzera, któremu naukowcy zawdzięczają dane dotyczące temperatur panujących na planecie,
  • aparat MuSCAT, dedykowany do obszarów o ograniczonym widzeniu,
  • przyrząd NESSI, stworzony do badania egzoplanet poza Układem Słonecznym, badający fale podczerwieni,
  • przyrządy FIES oraz HARPS, wykazujące bardzo dużą dokładność przy poszukiwaniu planet spoza Układu Słonecznego, opierają swoje działanie na badaniu zakresu prędkości radialnej.

W najbliższych latach weryfikacją otrzymanych wyników badań zajmie się Kosmiczny Teleskop Webba.

Inne artykuły astronomiczne i rankingi sprzętu obserwacyjnego