Planeten som respekterer ingen naturlover

La meg være ærlig: Jeg er fascinert av planeter som høres helt sinnsyke ut. Ikke de som bare er "litt kalde" eller til og med de som "kanskje har liv". Nei, jeg snakker om verdener som får deg til å tenke: "Naturen er helt villei, og det respekterer jeg."

Møt 55 Cancri e.

En planet med dårlig tidsplan

Dette er en planet som bruker mindre enn ett døgn på å sirkle rundt sin egen stjerne. La meg si det igjen fordi jeg fremdeles ikke helt tror det: én runde tar under 24 timer. Merkur bruker 88 dager på samme bragde. Denne lille helvetesplaneten? Under ett døgn. Den krangler bokstavelig talt inntil sin stjerne på en avstand der vår egen sol hadde føltes som den ga oss altfor mye rom.

55 Cancri e ble oppdaget allerede i 2004. Men her kommer det interessante: James Webb-teleskopet har nylig tittet nærmere, og funnene var... ikke det noen hadde forventet.

Atmosfæren ingen så komme

Astronomene hadde en klar teori. Siden 55 Cancri e i bunn og grunn er en ball av smeltet stein som freser ved temperaturer høye nok til å smelte – vel, stein – forventet de en atmosfære tung på karbonmonoksid og karbondioksid. Ganske standard gasser når du koker opp en planets overflate.

I stedet? JWST oppdaget noe som fikk forskerne til å gjøre et dobbeltsjekk: en hydrogenrik atmosfære.

Hydrogen? På en steinete planet så nær stjernen sin? Det er uvanlig. Virkelig uvanlig. Du ville ikke forvente at hydrogenen hang rundt på en verden som ble bakt ved disse temperaturene – den er lett, flyktig, og normalt ville den blåst bort av stellar stråling ganske kjapt.

Så hvorfor er den der fremdeles?

Forskerne foreslår at den kanskje blir stadig fylt på av vulkansk aktivitet. Tenk deg vulkaner som aldri slutter å ha utbrudd, som slipper ut gasser fra planetens indre. Det er som om planeten konstant bøver ut hydrogen, og alt som blir revet bort blir erstattet av ferske vulkanske utslipp.

Men vent – det blir enda rarere.

En planet som ikke bestemmer seg

Her er noe som virkelig fanget min oppmerksomhet: observasjonene var ikke konsistente. Da teamet studerte fem ulike formørkelser av 55 Cancri e, fikk de ulike målinger hver gang. Ikke dramatisk ulike, men nok til å bety noe.

Hva kan forårsake det?

To muligheter er fremme. Den ene er vulkansk avgassing – planetens indre er så aktivt at det stadig slipper ut ulike blandinger av gasser. Den andre involverer skyer. Ikke vannskyer som vi har på Jorda, men skyer laget av silikatmateriale – små partikler av stein og mineraler som flyter i atmosfæren som vulkansk smog. Disse kan midlertidig kjøle ned deler av overflaten før de løser seg opp igjen og slipper den intense varmen gjennom igjen.

Det er som om planeten har en konstant kamp mellom "Jeg smelter!" og "Vent, nå er det overskyet et sekund. Hm."

Hva forteller dette oss om planetenes indre?

Her er hvorfor jeg personlig er begeistret for dette funnet, og jeg tror det ikke får nok oppmerksomhet i vitenskapsdekningen:

Vi kan faktisk ikke se inni planeter. Vår egen Jorda? Vi har boret kanskje 11-13 kilometer ned, og planetens radius er nesten 6400 kilometer. Vi klør bare på overflaten. Bookstavelig.

Men atmosfærer kan fungere som vinduer inn til det som skjer under. Gasene som slipper ut fra en planets indre kan fortelle oss om den kjemiske balansen – "redokstilstanden" – til mantelen og kjernen. Tenk på det som å sjekke røyken fra et bål for å forstå hva som brenner.

For 55 Cancri e antyder den hydrogenrike atmosfæren at dens indre har en annen kjemisk sammensetning enn det vi vanligvis antar for steinete planeter. Den kan være mindre oksidert – altså mindre oksygen kjemisk bundet i mineraler. Dette forteller oss noe fundamentalt om hvordan denne planeten dannet seg og utviklet seg.

Disse verdenene er vanligere enn vi trodde

Her er en morsom fakta: for et tiår siden var lavaplaneter (steinete verdener med overflater varme nok til å være smeltet) stort sett noveltyer. Forskere visste at noen få fantes, men de virket sjeldne.

Nå? Vi finner dem overalt. 55 Cancri e er bare én i en voksende familie som inkluderer verdener som K2-141 b (med en omløpsperiode på bare 6,7 timer – seriøst), L 98-59 d, TOI-561 b og CoRoT-7 b.

Det kult er å sammenligne dem med Jupiters måne Io, som sannsynligvis er det mest vulkansk aktive legemet i solsystemet vårt. Ios vulkanisme drives av tidevannsoppvarming – Jupiters gravitasjon klemmer og strekker den stadig, noe som genererer indre varme. Lavaplaneter derimot er varme primært fordi de blir stekt av stjernene sine.

Samme utfall, helt ulike årsaker. Naturen som finner flere løsninger på "hvordan lager vi et helvetes vulkansk ødemark"-problemet.

Hvorfor bør du bry deg?

Jeg vet hva du tenker: "Kult vitenskap, men hvorfor betyr noe av dette for meg?"

Rettferdig spørsmål.

For det første hjelper disse planetene oss å forstå planetdannelse og -evolusjon på et fundamentalt nivå. Vi ser at steinete planeter kan eksistere under forhold som er helt forskjellige fra Jorda, med helt andre indre kjemier. Det utvider forståelsen vår av hva planeter kan være.

For det andre, og dette er delen som virkelig får meg genuine spent: vi lærer å lese atmosfærer. Teknikkene som utvikles og forfines med JWST vil til slutt hjelpe oss å karakterisere jordlignende exoplaneter i beboelige soner. Hver merkelige atmosfære vi dekker lærer oss noe nytt om å lese de kjemiske signaturene til fjerne verdener.

Og ærlig talt? Det er noe filosofisk her også. Vi har funnet en planet der stein fordamper, skyer er laget av smeltede mineraler, og vulkaner kanskje aldri slutter å ha utbrudd. Det minner oss om at universet inneholder miljøer vi knapt kan forestille oss – og at vi faktisk utvikler verktøyene til å forstå dem.

Det er ganske bemerkelsesverdig, hvis du spør meg.