Nové pohledy na planet L 98-59 d: Když se ze země stává oceán lávy

Při pohledu na hvězdu L 98-59, která je vzdálena 35 světelných let, objevujeme fascinující planetu L 98-59 d. Tento těleso je pokryto hlubokým oceánem rozžhavené lávy, která stále svítí i pět miliard let po svém vzniku, a jeho existence přetváří naše porozumění světu mimo sluneční soustavu.

Popis planety

Planeta L 98-59 d, nacházející se v blízkosti červeného trpaslíka L 98-59, je zajímavá tím, že i po téměř pěti miliardách let je stále obklopena oceánem z roztaveného kamene, který sahá do hloubek tisíců kilometrů. Tuto poznatky přinesl mezinárodní výzkumný tým, který publikoval své závěry v odborném časopise „Nature Astronomy“.

Červený trpaslík a jeho planetární systém

L 98-59, červený trpaslík, má velikost přibližně jednu třetinu velikosti Slunce. Astronomové mají o tyto hvězdy velký zájem, neboť často hostí malé kamenné planety na velmi těsných oběžných drahách. V případě L 98-59 byla v roce 2019 díky pozorování teleskopu TESS objevena tři planety, které byly označeny písmeny b, c a d, s oběžnými periodami 2,25, 3,69 a 7,45 dní.

V roce 2021 byly pozorováním s VLT (Very Large Telescope) potvrzeny další planetu L 98-59 e, která má oběžnou dobu 12,83 dni. V roce 2025 pak byla nalezena i další možná planeta v tomto systému.

Otázky kolem planety L 98-59 d

Výzkum ukázal, že třetí planeta, L 98-59 d, vyvolává otázky mezi astronomickými vědci. Přestože má průměr přibližně jeden a půlkrát větší než Země, její hmotnost a průměrná hustota jsou pro kamennou planetu překvapivě nízké. Průměrná hustota Země je přibližně 2,6krát vyšší než ta, kterou má L 98-59 d.

Dříve astronomové navrhli dvě teorie, které by mohly tuto situaci vysvětlit: buď jde o planetu typu plynného trpaslíka s rozšířenou atmosférickou složkou, nebo o planetu vodní, která převážně obsahuje kapalnou a zmrzlou vodu, což by vysvětlovalo její nízkou hustotu.

Výzkum atmosféry a chemického složení

Další výzkum, vedený Harrisonem Nichollsem z Univerzity v Cambridge a jeho týmem pomocí teleskopu James Webb, naznačuje, že L 98-59 d je obklopena hustou atmosférou, která obsahuje vysoký podíl sloučenin síry. To však nelze propojit s dříve navrhovanými modely, které nedokáží vysvětlit původ síry.

Nové teorie vzniku planety

Při počítačových simulacích zaměřených na vznik a vývoj této planety tým vycházel z různých chemických složení. Shoda s pozorovacími daty – tedy velikostí planety, její nízkou hustotou a množstvím síry v atmosféře – byla nalezena pouze za velmi specifických podmínek: planeta se musela zformovat s netypicky vysokým podílem vody a síry.

Tato chemická kombinace, jak ukazují simulace, vedla k trvalé interakci mezi vnitřkem planety a atmosférou. Planetární jádro, složené z železa, se nachází pod hlubokým oceánem tekutého kamene. Tento magmatický oceán neustále uvolňuje vodík a síru, čímž udržuje hustou atmosféru kolem planety. Tato atmosféra navíc vytváří silný skleníkový efekt, který zvyšuje teplotu na planetě a zachovává magmatický oceán.

Tajemství povrchu planety

Cílem zůstává otázka, zda L 98-59 d vůbec má pevný povrch. „Není to možné přesně říci,“ upozorňuje Nicholls. Nicméně neexistují zde thick solid crusty, jaké známe ze Země, a tudíž měl by existovat jen tenká vrstva tmavého kamene, podobně jako na lávových jezerech na naší planetě. S největší pravděpodobností má planeta synchronní rotaci, což znamená, že má k hvězdě vždy otočenou stejnou stranu. Tato horní vrstva by mohla být na denní straně tenčí než na noční straně.

Nový pohled na klasifikaci planet

„Naše objevy naznačují, že kategorie, které astronomové dosud používali k popisu malých planet, jsou příliš jednoduché,“ zdůrazňuje Nicholls. „Tento roztavený planet odráží obrovskou rozmanitost světů, které existují mimo sluneční soustavu.“