„Džejms Veb“ pronašao dosad najjače dokaze o atmosferi oko stenovite egzoplanete

Nalazi dovode u pitanje preovlađujuće mišljenje da relativno male planete koje kruže izuzetno blizu svojih zvezda ne mogu imati atmosferu.

Ultravrela super-Zemlja, TOI-561 b, najunutrašnjija je od barem tri planete koje kruže oko zvezde stare 10 milijardi godina, udaljene oko 280 svetlosnih godina od Zemlje. Planeta kruži na udaljenosti od samo jedne četrdesetine rastojanja između Merkura i Sunca, dovršavajući punu orbitu za manje od 11 sati.

Preporučujemo

Tako ekstremna blizina svrstava je u klasu super-Zemalja sa ultrakratkim orbitalnim periodom, koje se zagrevaju do temperatura dovoljno visokih da tope stene. U takvim uslovima, naučnici generalno očekuju da planete izgube bilo kakvu atmosferu zbog intenzivnog zračenja zvezde koje ostavlja iza sebe ogoljenu stenu baz vazduha.

Međutim, posmatranja pomoću svemirskog teleskopa TESS pokazala su da TOI-561 b ima neuobičajeno malu gustinu za čisto stenovit svet, što sugeriše da je potrebno drugačije objašnjenje.

„Mora da se formirala u veoma drugačijem hemijskom okruženju nego planete našeg solarnog sistema“, kažu naučnici iz Karnegijeve laboratorije za Zemlju i planete .

Da bi proverili da li planeta ima atmosferu, istraživači su upotrebili spektrograf za blisko infracrveno područje (NIRSpec) radi merenja temperature dnevne strane TOI-561 b. U maju 2024, „Džejms Veb“ se fokusirao na trenutke kad je planeta prolazila iza zvezde, događaje poznate kao „sekundarne eklipse“, kad svetlost same planete nakratko nestaje. Merenjem neznatnog smanjenja ukupnog sjaja sistema tokom eklipsi izolovan je infracrveni sjaj planete i direktno je određena temperatura njene dnevne strane.

Ako TOI-561 b nema atmosferu, njena dnevna strana bi trebalo da dostigne oko 2.700 stepeni Celzijusovih. Umesto toga, „Veb“ je izmerio znatno nižu temperaturu, oko 1.700 stepeni. Da bi razumeli razlog, istraživači su testirali niz mogućih površina i atmosferskih tipova kako bi videli koji mogu da reprodukuju registrovani signal.

„Za objašnjenje svih opservacija potrebna je gusta atmosfera bogata nestabilnim elementima“, kažu naučnici sa Birmingemskog univerziteta. „Snažni vetrovi bi hladili dnevnu stranu prenoseći toplotu na noćnu stranu.“

Istraživači sugerišu da planeta možda održava ravnotežu između istopljene površine i atmosfere, omogućavajući gasovima da cirkulišu između i potencijalno obnavljaju atmosferu.

„Dok gasovi izlaze iz planete u atmosferu, okean magme ih ponovo uvlači u unutrašnjost“, kažu saradnici sa Univerziteta u Groningenu.

Rezultati otvaraju vrata ispitivanju unutrašnjosti i geološke aktivnosti ekstremno vrelih stenovitih planeta putem analize njihovih atmosfera.

(Telegraf Nauka/Space)