Πρόκειται για ένα κολασμένο κόσμο που ανοίγει ένα νέο κεφάλαιο στην αστρονομία.
Αστρονόμοι που χρησιμοποιούν το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb λένε ότι έχουν βρει τις ισχυρότερες μέχρι στιγμής αποδείξεις για την ύπαρξη μίας ατμόσφαιρας και μάλιστα πυκνής γύρω από έναν βραχώδη εξωπλανήτη.
Ο εξωπλανήτης βρίσκεται σε απόσταση αναπνοής από το μητρικό του άστρο και τα ευρήματα που δημοσιεύονται στην επιθεώρηση «The Astrophysical Journal Letters» αμφισβητούν την επικρατούσα άποψη ότι σχετικά μικροί πλανήτες που βρίσκονται πολύ κοντά στα άστρα τους δεν μπορούν να διατηρήσουν ατμόσφαιρα.
Ο πλανήτης που έλαβε την κωδική ονομασία TOI-561 b κινείται γύρω από ένα άστρο που βρίσκεται σε απόσταση 280 ετών φωτός από τη Γη. Έχουν εντοπιστεί μέχρι στιγμής τρεις πλανήτες σε αυτό το σύστημα και ο TOI-561 b είναι ο πιο κοντινός στο άστρο που εκτιμάται ότι έχει ηλικία 10 δισ. ετών. Είναι ο εσώτερος από τουλάχιστον τρεις πλανήτες που περιφέρονται γύρω από ένα άστρο ηλικίας 10 δισεκατομμυρίων ετών περίπου 280 έτη φωτός από τη Γη. Ο πλανήτης βρίσκεται τόσο κοντά στο άστρο του ολοκληρώνοντας μια πλήρη τροχιά γύρω από αυτό σε λιγότερο από 11 ώρες. Το έτος του δηλαδή διαρκεί όσο μισή γήινη μέρα.
Η ακραία αυτή εγγύτητα τον κατατάσσει στην κατηγορία των υπέρθερμων υπερ-Γαιών οι οποίες θερμαίνονται σε θερμοκρασίες ικανές να λιώσουν βράχους. Υπό τέτοιες συνθήκες, οι επιστήμονες αναμένουν γενικά ότι οι πλανήτες χάνουν την ατμόσφαιρά τους λόγω της έντονης ακτινοβολίας του άστρου, μένοντας πίσω ως γυμνές, άνευρες βραχώδεις σφαίρες.
Η ανακάλυψη
Παρατηρήσεις από το διαστημικό τηλεσκόπιο TESS της NASA έδειξαν ότι ο TOI-561 b έχει ασυνήθιστα χαμηλή πυκνότητα για έναν αμιγώς βραχώδη κόσμο, υποδεικνύοντας ότι μπορεί να χρειάζεται διαφορετική εξήγηση.
«Πρέπει να σχηματίστηκε σε ένα πολύ διαφορετικό χημικό περιβάλλον από τους πλανήτες του δικού μας ηλιακού συστήματος» ανέφερε σε δήλωσή της η Τζοάνα Τέσκε ερευνήτρια του Carnegie Earth and Planets Lab στην Ουάσινγκτον, επικεφαλής της νέας μελέτης. Για να ελέγξει αν ο πλανήτης διαθέτει ατμόσφαιρα, η ομάδα χρησιμοποίησε το όργανο NIRSpec του James Webb για να μετρήσει τη θερμοκρασία της ημερήσιας πλευράς του TOI-561 b.
Το Μάιο του 2024 το τηλεσκόπιο παρατήρησε συνεχώς το άστρο και τον πλανήτη για περισσότερο περίπου 40 ώρες καταγράφοντας τέσσερις πλήρεις τροχιές. Οι επιστήμονες εστίασαν στις στιγμές όπου ο πλανήτης περνούσε πίσω από το άστρο του, γεγονότα γνωστά ως «δευτερεύουσες εκλείψεις», όταν το φως του πλανήτη εξαφανίζεται προσωρινά. Μετρώντας τη μικροσκοπική πτώση στη συνολική φωτεινότητα του συστήματος κατά τη διάρκεια κάθε έκλειψης, η ομάδα μπόρεσε να απομονώσει την υπέρυθρη λάμψη του πλανήτη και να προσδιορίσει άμεσα τη θερμοκρασία της ημερήσιας πλευράς του.
Αν ο TOI-561 b δεν είχε ατμόσφαιρα η ημερήσια πλευρά του θα έπρεπε να φτάνει περίπου 2,700 βαθμούς Κελσίου. Αντίθετα, το James Webb κατέγραψε πολύ χαμηλότερη θερμοκρασία περίπου 1,700 βαθμούς Κελσίου.
Η εξήγηση
Για να κατανοήσουν το γιατί οι ερευνητές δοκίμασαν μια σειρά πιθανών επιφανειών και τύπων ατμόσφαιρας για να δουν ποιοι θα μπορούσαν να αναπαράγουν το σήμα που κατέγραψε το James Webb.
«Χρειαζόμαστε πραγματικά μια παχιά ατμόσφαιρα πλούσια σε πτητικά στοιχεία για να εξηγήσουμε όλες τις παρατηρήσεις. Ισχυροί άνεμοι θα ψύχουν την ημερήσια πλευρά μεταφέροντας θερμότητα στη νυχτερινή πλευρά» δήλωσε η Αντζαλί Πιέτ του Πανεπιστημίου του Μπέρμιγχαμ, συν-συγγραφέας της μελέτης. Η ερευνητική ομάδα προτείνει ότι ο πλανήτης μπορεί να διατηρεί ισορροπία μεταξύ της λιωμένης επιφάνειάς του και της ατμόσφαιρας επιτρέποντας στα αέρια να κυκλοφορούν μεταξύ τους και πιθανώς να αναπληρώνουν την ατμόσφαιρα με την πάροδο του χρόνου.
«Ενώ αέρια εκλύονται από τον πλανήτη για να τροφοδοτήσουν την ατμόσφαιρα, ο ωκεανός μάγματος τα απορροφά ξανά στο εσωτερικό. Είναι πραγματικά σαν μια υγρή μπάλα από λάβα» λέει ο Τιμ Λϊχτενμπεργκ του Πανεπιστημίου του Γκρόνινγκεν. Τα αποτελέσματα ανοίγουν τον δρόμο για τη διερεύνηση του εσωτερικού και της γεωλογικής δραστηριότητας τέτοιων εξαιρετικά θερμών βραχωδών πλανητών μέσω της μελέτης των ατμοσφαιρών τους σημειώνουν οι ερευνητές.
