Záhadná exoplaneta vypadá při každém pozorování jinak

Ukázalo se, že se planeta nepředvídatelně mění mezi jednotlivými pozorováními provedenými HST. Při prvním pozorování nejevila žádné známky toho, že by nějakým způsobem výrazněji ztrácela atmosféru. Když se na ni ale dalekohled zaměřil o rok a půl později, bylo zcela jasné, že se její atmosféra postupně vypařuje. Nyní vás může napadnout otázka, jak se může atmosféra vypařit. Možná to v tomto ohledu není úplně vhodně zvolený výraz, jelikož vypařování je samozřejmě přechod látky z kapalného skupenství do plynného. Tato exoplaneta však má jako drtivá většina ostatních plynnou, nikoliv kapalnou atmosféru, a i kdyby se u nějaké planety začal její kapalný obal vypařovat, změní se v plynný a planeta stále mít atmosférou bude.

Zde ale jde o to, že působením extrémní radiace, o které si povíme za chvíli, jsou molekuly vodíku v atmosféře výrazně zahřívány. A jak nejspíše víte, teplota vlastně popisuje rychlost pohybu částic. V jednu chvíli jsou částice natolik zahřány, a tím i urychleny, že překročí tzv. únikovou rychlost. To je rychlost potřebná pro opuštění sféry gravitačního vlivu mateřského tělesa, tedy exoplanety AU Mic b. Když jí molekuly dosáhnou, uniknou do kosmického prostoru a exoplaneta tedy o atmosféru přijde.

Červení trpaslíci jako AU Microscopii jsou vůbec nejhojnější hvězdy v naší Galaxii. Mělo by kolem nich tudíž obíhat i nejvíce planet. Velkou otázkou však stále zůstává, zda na nějakých exoplanetách obíhajících tyto hvězdy panují podmínky vhodné pro život. Mladí červení trpaslíci jsou totiž velmi aktivní hvězdy produkující ohromné erupce, při kterých do svého okolí vysílají velké množství s životem neslučitelného záření. Takto aktivní jsou navíc mnohem déle než hvězdy podobné Slunci. Jejich erupce jsou poháněny intenzivními magnetickými poli, která se „zamotávají“ při turbulentních či vířivých pohybech v atmosféře.

Když je toto zamotání již příliš silné, dojde k rozdělení a přepojení smyček magnetického pole, jev známý odborně jako rekonexe. Přitom se uvolní sto až tisíckrát více energie než při obdobných událostech probíhajících na naší životodárné hvězdě. Tyto procesy jsou vůbec nejintenzivnější právě u mladých, ještě se vyvíjejících hvězd. Formující se planety tak během prvních stovek milionů let života čelí extrémně intenzivnímu hvězdnému větru a ultrafialovému záření. To může stačit ke kompletnímu úniku jejich celých atmosfér.

AU Mic b zabere jeden oběh kolem své hvězdy jen 8,46 dne. Nachází se přitom ve vzdálenosti pouhých zhruba 10 milionů kilometrů od ní. To odpovídá šestině vzdálenosti Merkuru od Slunce. Její průměr je asi čtyřikrát větší než průměr Země. Objevena byla v roce 2020 teleskopy Spitzer a TESS tranzitní metodou. 

Změny atmosféry v krátkém časovém horizontu by mohly souviset právě s aktivitou hvězdy AU Mic. Výrony energie z ní totiž mohou být velmi proměnlivé. Možným vysvětlením je to, že silná erupce, která nastala sedm hodin před pozorováním, kdy nebyl zaznamenán žádný únik atmosféry, fotoionizovala unikající vodík natolik, že se stal průhledným. V tomto případě by neblokoval světlo hvězdy a dalekohled by ho tedy nezaznamenal. 

Dalším možností je to, že hvězdný vítr přímo tvaruje mračna uniklého vodíku tak, že někdy jsou a někdy nejsou vidět. V každém případě se jedná o velmi zajímavé těleso, které bude podrobeno dalšímu výzkumu. V budoucnu se tak snad dozvíme jasnou pravdu o příčině proměnlivého vzhledu této exoplanety.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] nasa.gov