Svet bogat ugljenikom na udaljenosti od 1200 svetlosnih godina

Planete sa kristalnim jezgrom i planinama u kojima pršti od dijamanata, po svoj prilici nisu više mogući samo u psihodeličnom snu. Prema izveštaju astronoma, objavljenog u časopisu Neiča (Nature), 8. decembra, atmosfera planete veličine Jupitera sastoji se uglavnom od ugljenika. Pretpostavlja se da ugljenik dominira i u sastavu planete.

Umetnička predstava zvezde WASP-12 i njene planete

Ovo iznenađenje priredila nam je planeta WASP-12b, i prema onom što je pronašao internacionalni tim istraživača, u atmosferi ima najmanje dva puta više ugljenika nego što su naučnici očekivali. Otkriće će nas primorati da preispitamo naše teorije o nastanku planeta, izjavio je Nikku Madhusudhan, astrofizičar sa Princeton univerziteta koji je učestvovao u radu tima dok je bio u MIT.

WASP-12b i njegova matična zvezda, WASP-12, udaljene su od Zemlje 12000 svetlosnih godina. Planeta je veličine Jupitera ali temperatura atmosfere iznosi 2500 K, dakle mnogo je toplija. Njena orbita nalazi se na udaljenosti od zvezde približno jednoj petini udaljenosti Zemlje od Sunca.

Madhsudhan i njegove kolege snimali su Spicerovim svemirskim teleskopom (Spitzer Space Telescope) u infracrvenoj oblasti kako WASP-12b kruži oko svoje zvezde. Kada se planeta nalazi ispred zvezde, teleskop beleži svetlost i sa zvezde i atmosfere planete. Kada se planeta nalazi skrivena sasvim iza zvezde, registruje se samo svetlost sa zvezde. Kada oduzmete jedan od drugog rezultata, dobijete podatke za svetlost koja pristiže samo sa planete.

Odnosi veličina: levo je Jupiter, desno WASP-12b

Madhusudhan i kolege poredili su rezultate sa podacima dobijenim u simulacijama za milione kopjuterski generisanih planeta sa različitim temperaturama i molekulama u atmosferi. Pronašli su da se rezultati najbolje podudaraju sa onimai dobijeni za vruću planetu na kojoj su ugljenik i kiseonik barem približno jednako zastupljeni. U atmosferi WASP-12b ugljenik je prisutan u obliku ugljenmonoksida, metana i karbondioksida.

Bilo je i ranije sugestija da postoje planete od ugljenika ali je i dalje je misterija kako su se takve planete uopšte mogle oformiti. Smatra se da planete i zvezde nastaju u isto vreme i iz istog oblaka prašine, pa su naučnici istražujući na modelima pretpostavili da bi atmosfere gigantskih planeta trebalo da imaju približno isti sastav kao i njihove obližnje zvezde. Ali WASP-12b ima u atmosferi najmanje dva puta više ugljenika od zvezde oko koje kruži – misterija koja se ne može objasniti modelom.

Na planeti male gustine kao što je Zemlja, gasovi poput vodonika i helijuma izmiču gravitaciji planete, tako da se u hemijskom sastavu atmosfere ne reflektuje sastav zvezde. Pri formiranju ovakvih stenovitih planeta, ukoliko ima manje raspoloživog ugljenika nego kiseonika, na planeti će dominirati silikati, kao na Zemlji.

Ali ako su ugljenik i kiseonik prisutni u grubo jednakom odnosu, menja se pravilo o nastajanju planete.

"Kada iznos relativne zastupljenosti ugljenika ode toliko visoko, to vam je kao da ste prešli na drugi kolosek, sve se menja. Sve postaje drugačije, zamislite da ste navijač Jenkija danas, sutradan Red Soksa", kaže Mark J. Kuchner iz Nasinog Godar Space Flight Center u Greenbeltu, Md.

"Mada bi gigantska planeta od ugljenika bila pretežno u gasovitom stanju, jedno stenovito telo od ugljenika veličine Neptuna, oko 17 Zemljinih masa, imalo bi pejsaž sa dijamantom i grafitom".

"I život bi bio drugačiji na ovakvoj čudnoj planeti, gde su sva jedinjenja uglavnom kombinovana sa ugljenikom. Na Zemlji ljudi jedu ugljenik a udišu kiseonik, ali na planeti sa ugljenikom verovatno bi konzumirali rđu, kombinovanu sa vazduhom."

"Verovatno postoji još ugljenikovih planeta. I Jupiter bi mogao da bude jedna od njih. Bilo je teško izmeriti odnos ugljenika i kiseonika na njemu. Kada je Nasina letelica Galileo posetila Jupiter 1990-tih, razmera prisutnog ugljenika u odnosu na kiseonik u atmosferi bila je veća od jedan."

"Niko nije verovao", kaže Kuchner.

Nijednim modelom za sada ne možemo da objasnimo kako nastaju planete sa ugljenikom. Moguće je da se rađaju u planetarnom disku u kojem je relativno visoko prisustvo ugljenika, kaže Kuchner. Disk u okruženju Beta Pictoris zvezde, udaljene 63 svetlosne godine, na primer, ima 18 puta više ugljinika od Sunca.