Ισχυρές ενδείξεις ότι βραχώδης εξωπλανήτης διαθέτει ατμόσφαιρα – Τι αποκάλυψε το τηλεσκόπιο James Webb

Ισχυρότερες από ποτέ ενδείξεις ότι ένας βραχώδης πλανήτης εκτός του Ηλιακού μας Συστήματος διαθέτει ατμόσφαιρα εντόπισαν επιστήμονες, αξιοποιώντας τις δυνατότητες του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb της NASA. Πρόκειται για τον εξωπλανήτη TOI-561 b, έναν λεγόμενο «υπέρ-Γη», ο οποίος κινείται σε εξαιρετικά μικρή απόσταση από το άστρο του, ολοκληρώνοντας μία πλήρη τροχιά σε λιγότερο από 11 ώρες.

Ένας πλανήτης-κόλαση με απρόσμενα χαρακτηριστικά

Ο TOI-561 b έχει ακτίνα περίπου 1,4 φορές μεγαλύτερη από αυτή της Γης και δέχεται ακραία ακτινοβολία από το άστρο του. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι είναι παλιρροϊκά κλειδωμένος, δηλαδή η ίδια πλευρά του είναι μόνιμα στραμμένη προς το άστρο. Οι θερμοκρασίες εκεί είναι τόσο υψηλές ώστε το πέτρωμα λιώνει, δημιουργώντας έναν παγκόσμιο ωκεανό μάγματος.

Παρά τις συνθήκες αυτές, τα νέα δεδομένα δείχνουν ότι ο πλανήτης δεν είναι ένας «γυμνός» βράχος, όπως θεωρούνταν μέχρι σήμερα για πλανήτες τόσο κοντά στα άστρα τους.

Το μυστήριο της χαμηλής πυκνότητας

Το στοιχείο που προκάλεσε το ενδιαφέρον των ερευνητών είναι η ασυνήθιστα χαμηλή πυκνότητα του TOI-561 b. Με βάση το μέγεθός του, θα έπρεπε να είναι πολύ πιο συμπαγής.

«Δεν είναι αέριος πλανήτης, αλλά είναι λιγότερο πυκνός απ’ όσο θα περιμέναμε αν είχε σύσταση παρόμοια με της Γης», δήλωσε η Johanna Teske, επικεφαλής της μελέτης από το Carnegie Science.

Το εύρημα αυτό άνοιξε δύο ενδεχόμενα: είτε ο πλανήτης έχει διαφορετική εσωτερική δομή, είτε –το πιο εντυπωσιακό– διαθέτει παχιά ατμόσφαιρα.

Το James Webb έδωσε την απάντηση

Χρησιμοποιώντας το όργανο NIRSpec του James Webb, οι επιστήμονες μέτρησαν τη θερμοκρασία της φωτεινής πλευράς του πλανήτη τη στιγμή που αυτός περνούσε πίσω από το άστρο του.

Αν ο TOI-561 b δεν είχε ατμόσφαιρα, η θερμοκρασία του θα έπρεπε να φτάνει περίπου τους 2.700°C. Ωστόσο, οι μετρήσεις έδειξαν περίπου 1.800°C, δηλαδή σημαντικά χαμηλότερη τιμή.

Η διαφορά αυτή υποδηλώνει ότι κάτι συγκρατεί και μεταφέρει τη θερμότητα, στοιχείο που ταιριάζει με την ύπαρξη μιας πλούσιας, παχιάς ατμόσφαιρας, ακόμη και σε τόσο ακραίο περιβάλλον.

@abovethenormnews🪐✨ First Strong Evidence of an Atmosphere on a Rocky World Beyond Our Solar System ✨🪐 Webb has detected a thick atmosphere on the ultra-hot super-Earth TOI-561 b. The planet orbits its star in eleven hours and sits above a global magma ocean, yet the infrared data shows gases cooling the dayside and matching volatile-rich atmospheric models. A rocky planet this extreme should not be able to hold any atmosphere at all. #NASAWebb #Space #Exoplanets

♬ original sound – Above The Norm News

Γιατί η ανακάλυψη θεωρείται κομβική

Μέχρι σήμερα, επικρατούσε η άποψη ότι μικροί βραχώδεις πλανήτες σε τόσο κοντινή απόσταση από τα άστρα τους δεν μπορούν να διατηρήσουν ατμόσφαιρα για μεγάλα χρονικά διαστήματα. Η περίπτωση του TOI-561 b αμφισβητεί αυτή τη θεωρία.

Η σημασία της ανακάλυψης είναι πολλαπλή, καθώς:

• αλλάζει τον τρόπο που οι επιστήμονες κατανοούν την εξέλιξη των πλανητών

• ανοίγει νέους δρόμους για την αναζήτηση ατμόσφαιρας σε βραχώδεις κόσμους

• συμβάλλει στον εντοπισμό πλανητών που θα μπορούσαν, στο μέλλον, να έχουν ηπιότερες συνθήκες

Ένα «παράθυρο» στο παρελθόν της Γης

Οι ερευνητές εκτιμούν ότι ο TOI-561 b ίσως μοιάζει με τη Γη στα πρώτα της στάδια, όταν το εσωτερικό της ήταν λιωμένο και η ατμόσφαιρα σχηματιζόταν σταδιακά. Όπως χαρακτηριστικά ανέφεραν, πρόκειται για «μια τεράστια, υγρή μπάλα λάβας».

Η επιστημονική ομάδα παρακολούθησε το σύστημα για περισσότερες από 37 ώρες, κατά τις οποίες ο πλανήτης ολοκλήρωσε σχεδόν τέσσερις τροχιές γύρω από το άστρο του. Η ανάλυση των δεδομένων συνεχίζεται, με στόχο να προσδιοριστεί η σύσταση και η δυναμική της ατμόσφαιρας.

Όπως σημείωσε η Johanna Teske: «Το πιο συναρπαστικό είναι ότι αυτή η ανακάλυψη γεννά περισσότερα ερωτήματα απ’ όσα απαντά».