Egy nemzetközi kutatócsoport Neptunuszhoz hasonló méretű bolygót fedezett fel, amely azonban sűrűbb, mint az acél. A csillagászok szerint a planéta összetételét egy hatalmas ütközés tette ilyenné.

A TOI-1853b jelű exobolygó tömege majdnem kétszerese a hasonló méretű ismert bolygókénak, a sűrűsége pedig rendkívül nagy (közel 10 gramm köbcentiméterenként), ami azt jelenti, hogy nagyobb benne a kőzetek aránya, mint azt egy ekkora méretű égitesttől várnánk.

A Neptunuszhoz hasonló méretű exobolygó, a TOI-1853b művészi illusztrációja. (Luca Naponiello)

A Nature című szaklapban megjelent tanulmányban a Luca Naponiello (University of Rome Tor Vergata) vezette kutatócsoport azt írja, hogy a különös exobolygó összetétele egy bolygóütközés eredménye lehet. Egy hatalmas becsapódás leszakíthatta a könnyebb atmoszférát és a vizet, és nagyrészt kőzetet hagyhatott maga után.

„Bizonyítékot találtunk arra, hogy a Naprendszerben nagy energiájú ütközések mentek végbe, így jött létre a Föld Holdja, és az elmélet megalapozottnak látszik néhány exobolygó esetében is.” – mondta a szakcikk társszerzője, Phil Carter (University of Bristol). „Tudjuk, hogy az exobolygó-rendszereket változatos planéták alkotják, és közülük soknak nincs megfelelője a Naprendszerben, de ezek tömege és összetétele általában a kőzetbolygóink és a Neptunusz vagy Uránusz (a jégóriások) közé tehető. Modelleztük azokat a hatalmas becsapódásokat, amelyek képesek lehetnek egy nagyobb bolygót megfosztani a könnyebb légkörétől és a víztől vagy jégtől, hogy az észlelt extrém sűrűség létrejöjjön. Megállapítottuk, hogy az eredeti égitestnek vízben gazdagnak kellett lennie, és egy másodpercenkénti 75 kilométeres sebességnél gyorsabb test becsapódása kellett ahhoz, hogy a TOI-1853b létrejöjjön.”

A planéta igazolja, hogy hatalmas becsapódások formálhatják a bolygókat szerte a galaxisban. Ez a felfedezés segít összekapcsolni egymással a Naprendszer bolygóinak kialakulásával kapcsolatos elméleteket az exobolygók történetével. Ennek a különleges planétának a felfedezése betekintést nyújt a bolygórendszerek kialakulásába és fejlődésébe.

„Ez a bolygó nagyon meglepő! Normális esetben azt várnánk, hogy az ilyen nagy kőzettartalmú bolygók a Jupiterhez hasonló gázóriássá válnak, amelyek sűrűsége a vízéhez hasonló.” – mondta Jingyao Dou, a tanulmány társszerzője. „A TOI-1853b akkora, mint a Neptunusz, de a sűrűsége nagyobb, mint az acélé. Megmutattuk, hogy ez akkor fordulhat elő, ha a bolygó kialakulása során nagy energiájú bolygó–bolygó ütközéseken megy keresztül. Ezek az ütközések a könnyebb légkör és a víz egy részét leszakították róla, így maradt a nagyrészt kőzetből álló, nagy sűrűségű égitest.”

A kutatók most azt tervezik, hogy behatóbban megvizsgálják a TOI-1853b jelű planétát, és megpróbálják kimutatni a megmaradt légkört, valamint annak összetételét.

„Korábban nem vizsgáltunk ilyen szélsőségesen hatalmas becsapódásokat. Sok munka vár még ránk, hogy fejleszthessük a szimulációkon alapuló modelleket, és bővíthessük őket a szélsőségesen nagy becsapódásokkal.” – mondta Zoë Leinhardt, a tanulmány társszerzője.

Az eredményeket ismertető szakcikk az arXiv preprint portálon érhető el.

Forrás: University of Bristol