Jak vznikají měsíce? Webbův teleskop poodhaluje procesy u mladé exoplanety
Webbův teleskop přinesl první přímé měření chemických a fyzikálních vlastností disku kolem exoplanety, z něhož by v budoucnu mohly vzniknout měsíce.
Ve Sluneční soustavě máme osm planet a více než 400 známých měsíců, které kolem nich krouží. Planety je získaly různým způsobem. U velkých měsíců, jako jsou čtyři galileovské měsíce obíhající Jupiter, se předpokládá, že vznikly z prachového a plynového disku, který obklopoval planetu při jejím vzniku.
Pokud jde o planety Sluneční soustavy, měsíce vznikly už velice dávno, zřejmě před více než 4 miliardami let, záhy po vzniku samotných planet. Z té doby se ale bohužel zachovalo jen velice málo stop, které by mohly vysvětlit, jak zrození jednotlivých souputníků probíhalo. Určitou představu si ale můžeme udělat pozorováním okolního vesmíru.
Disk kolem mladého plynného obra
Gabriele Cugno z Curyšské univerzity zamířil Webbův dalekohled na planetární systém čerstvě zrozené hvězdy CT Chamaeleontis (CT Cha) v souhvězdí Chamelona, která je od nás vzdálená 625 světelných let. V tomto systému Webbův dalekohled pozoroval objekt, zřejmě velkou exoplanetu CT Cha b, která je obklopená vlastním diskem bohatým na uhlík.
Hvězda CT Cha vznikla před pouhými dvěma miliony let. Obklopuje ji protoplanetární disk a stále ještě pohlcuje okolní hmotu. Doprovází ji zmíněný objekt CT Cha b s hmotností odpovídající plynnému obru, který je od hvězdy vzdálený asi 74 miliard kilometrů.
Webbův dalekohled má k dispozici zařízení MIRI (Mid-Infrared Instrument), s jehož pomocí je možné detekovat v oblasti infračervených vln molekuly, které obsahuje pozorovaný objekt. Vědci díky tomu v materiálu disku odhalili sedm uhlíkatých molekul, včetně acetylenu (C₂H₂) a benzenu (C₆H₆). Detekovaný chemický mix je v ostrém kontrastu s chemickým složením disku kolem samotné hvězdy, kde JWST zaznamenal pouze vodu a žádný uhlík.
Tento rozdíl naznačuje, že disk kolem planety prošel za pouhé dva miliony let rychlým chemickým vývojem. Jde o první přímá měření chemických a fyzikálních vlastností disku, které mohou tvořit měsíce kolem velkých exoplanet. Podrobnosti vědci popisují v odborném časopisu Astrophysical Journal Letters.
V příštím roce plánují vědci využít Webbův dalekohled k provedení komplexního průzkumu podobných objektů, což jim umožní lépe pochopit rozmanitost chemických a fyzikálních vlastností disků kolem mladých planet. Tyto informace mohou být velmi užitečné nejen pro pochopení vzniku měsíců, ale také pro přípravu misí, které se zaměří na měsíce v rámci Sluneční soustavy, jako je Jupiterův měsíc Europa nebo Saturnův měsíc Enceladus.
