Tim astronoma naišao je na egzoplanetu čija izuzetna masa i zbijenost dovode u pitanje uobičajena shvatanja o nastanku stjenovitih svjetova.

Planeta, označena kao GJ 523b, ima prečnik otprilike 2,5 puta veći od Zemljinog, ali u tom relativno skromnom volumenu krije masu koja je čak 23 puta veća od mase našeg planeta. Ovakvi objekti, koji su istovremeno veliki i gusto pakovani, često se u stručnim krugovima nazivaju “mega-Zemlje”, iako taj termin nije zvanično priznat.

Na osnovu izmjerene gustine, čini se da GJ 523b posjeduje vrlo tanak atmosferski sloj, iako bi se, s obzirom na njenu veličinu, očekivalo da je nakupila znatan gasni omotač, navodi se u izvještaju Univerziteta Wisconsin–Madison.

“Ovo je potpuno neočekivano. Guste planete nisu rijetkost, ali obično su to male stjenovite planete poput Zemlje ili Merkura. Ova je dva i po puta veća od Zemlje”, komentarišu istraživači.

Prvi trag o postojanju GJ 523b dobijen je zahvaljujući satelitu TESS, koji bilježi periodična zamračenja zvijezda uzrokovana prolaskom planeta. Naknadna posmatranja, obavljena teleskopom WIYN u Nacionalnoj opservatoriji Kitt Peak u Arizoni, uz pomoć spektrografa, omogućila su mjerenje gravitacionog uticaja planete na njenu zvijezdu.

Kombinacijom ovih podataka utvrđeno je da GJ 523b ima masu oko 23,5 puta veću od Zemljine, radijus 2,55 puta veći i gustinu od približno 7,74 grama po kubnom centimetru. Njen orbitalni period iznosi 17,75 dana, a sistem je relativno mlad, s procijenjenom starošću od skoro 170 miliona godina.

Ovakva kombinacija veličine, mase i mladosti predstavlja izazov za postojeće modele formiranja planeta. Prema tim modelima, planete prvo grade jezgro od stijena i metala, koje potom može privući vodonik i helijum iz okolnog diska. U našem Sunčevom sistemu, vjeruje se da su gasoviti divovi poput Jupitera i Saturna počeli ubrzano prikupljati svoje ogromne atmosfere kada su njihova jezgra dostigla masu od oko 20 Zemljinih masa.

GJ 523b je već prešla tu granicu, s masom od 23 Zemljine mase, ali umjesto da postane gasom bogat svijet, njena visoka gustina ukazuje na to da sadrži vrlo malo gasa i da je pretežno stjenovita. Naučnici se pitaju zašto je njen razvoj krenuo drugačijim putem.

Jedna od hipoteza je da je GJ 523b prvobitno imala gustu atmosferu koja je kasnije uklonjena. Druga mogućnost je da je nastala sudarom dvije planete, pri čemu je veći stjenoviti svijet zadržan, dok je veći dio gasnih omotača izbačen u svemir.

Termin “mega-Zemlja” koristi se više od decenije za opisivanje izuzetno masivnih stjenovitih planeta, iako nikada nije zvanično definisan kao klasa. Otkrivanje dodatnih primjera poput GJ 523b moglo bi pomoći u utvrđivanju da li su ovi neobični svjetovi rijetki izuzeci ili dio šire populacije.

“Na osnovu jednog primjera teško je donositi opće zaključke o formiranju planeta. Nećemo pronaći 10.000 ovako gustih planeta, ali ako uspijemo pronaći 20 ili 30, mogle bi se uočiti određene pravilnosti”, zaključuju istraživači.