Ένας εξωπλανήτης που οι θερμοκρασίες οι οποίες αναπτύσσονται σε αυτόν τον καθιστά ως ένα εντυπωσιακό αλλά νεκρό κόσμο διαθέτει όπως φαίνεται ατμοσφαιρικό… σφυγμό.
Πρόκειται για τον βραχώδη πλανήτης TOI-561 b ο οποίος βρίσκεται σε απόσταση περίπου 280 ετών φωτός από τη Γη. Ανακαλύφθηκε το 2020 από το διαστημικό τηλεσκόπιο TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) της NASA, που αναζητά εξωπλανήτες. Ο πλανήτης βρίσκεται τόσο κοντά στο άστρο του, το TOI-561 ώστε ολοκληρώνει μία περιφορά γύρω του κάθε 11 ώρες και η θερμοκρασία στην επιφάνειά του ξεπερνά τους 1,800 βαθμούς Κελσίου.
Η θερμοκρασία είναι τόσο υψηλή ώστε οι αστρονόμοι πίστευαν κάποτε ότι ο TOI-561 b δεν θα μπορούσε σε καμία περίπτωση να διαθέτει ατμόσφαιρα. Ωστόσο έπειτα από 37 ώρες παρατηρήσεων με το JWST οι οποίες κάλυψαν σχεδόν τέσσερις πλήρεις περιφορές του πλανήτη ερευνητική ομάδα διαπίστωσε ότι αυτός ο εφιαλτικός κόσμος είναι καλυμμένος από ένα ανακλαστικό στρώμα νεφών αποτελούμενων από εξατμισμένα πυριτικά ορυκτά, την ίδια οικογένεια ενώσεων στην οποία ανήκουν ο χαλαζίας και η άμμος.
«Μετρήσαμε πώς μεταβάλλονταν η φωτεινότητα και η θερμότητα του πλανήτη κατά τη διάρκεια της τροχιάς του. Η τεχνική αυτή, γνωστή ως καμπύλη φάσης, αποκάλυψε ότι ο πλανήτης αντανακλά σημαντικό μέρος του φωτός από το άστρο του και ότι η θερμότητα ανακατανέμεται σε ολόκληρο τον πλανήτη αντί να παραμένει μόνο στην πλευρά που φωτίζεται από τον ήλιο του. Όλα αυτά μαζί υποδεικνύουν την παρουσία ατμόσφαιρας».
Η καμπύλη φάσης είναι ένα γράφημα που δείχνει πώς μεταβάλλεται η φωτεινότητα ενός ουράνιου σώματος (π.χ. ενός πλανήτη, ενός δορυφόρου ή ενός αστεροειδούς) σε συνάρτηση με τη γωνία φάσης του (τη γωνία μεταξύ του Ήλιου, του σώματος και του παρατηρητή). Μας βοηθά να κατανοήσουμε τις ιδιότητες της επιφάνειας και της ατμόσφαιρας του σώματος (π.χ. ανακλαστικότητα, τραχύτητα).
Κλειδωμένος
Η εγγύτητα του TOI-561 b στο άστρο του έχει και μία ακόμη συνέπεια. Ο πλανήτης βρίσκεται σε παλιρροϊκό κλείδωμα, πράγμα που σημαίνει ότι δεν περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του όπως η Γη. Έτσι διαθέτει μία εξαιρετικά καυτή «ημερήσια» πλευρά η οποία είναι μόνιμα στραμμένη προς το άστρο του και μία πιο ψυχρή «νυχτερινή» πλευρά η οποία παραμένει διαρκώς στραμμένη προς το Διάστημα.
Η Ντανγκ και οι συνεργάτες της διερεύνησαν το γεγονός ότι η γυμνή βραχώδης επιφάνεια της ημερήσιας πλευράς φαινόταν να είναι ψυχρότερη από όσο θα αναμενόταν. Διατύπωσαν την υπόθεση ότι η θερμότητα που έλειπε είτε μεταφερόταν στη νυχτερινή πλευρά είτε αντανακλούνταν προς τα έξω προτού προλάβει να απορροφηθεί από τον TOI-561 b.
Η ανακάλυψη
Παρατηρώντας με το James Webb ολόκληρες τις τροχιές του TOI-561 b η ερευνητική ομάδα κατάφερε να μελετήσει για πρώτη φορά τη νυχτερινή πλευρά του πλανήτη. Διαπίστωσε ότι αυτή δεν είναι αρκετά θερμή ώστε να εξηγήσει το σύνολο της θερμότητας που φαίνεται να λείπει από την ημερήσια πλευρά.
Αυτό σημαίνει ότι ο TOI-561 b πρέπει να αντανακλά περίπου τα τρία τέταρτα του αστρικού φωτός που προσπίπτει πάνω του. Το ποσοστό αυτό είναι συγκρίσιμο με εκείνο της Αφροδίτης, του πλανήτη με τη μεγαλύτερη ανακλαστικότητα στο ηλιακό μας σύστημα, η οποία αντανακλά περίπου το 75% του προσπίπτοντος ηλιακού φωτός. Αντίθετα η Γη αντανακλά περίπου το 30%.
Η ομάδα κατέληξε στο συμπέρασμα ότι αυτή η υψηλή ανακλαστικότητα οφείλεται σε νέφη πυριτικών ορυκτών, μεταξύ των οποίων το διοξείδιο του πυριτίου και το πυριτικό μαγνήσιο, τα οποία σχηματίζονται στην ημερήσια πλευρά του πλανήτη και λειτουργούν σαν αντηλιακό. Τα νέφη αυτά ενδέχεται επίσης να βοηθούν τον TOI-561 b να διατηρεί την ατμόσφαιρά του.
Φυσικά, η ομάδα δεν μπορεί ακόμη να γνωρίζει με βεβαιότητα από ποια συστατικά αποτελείται αυτή η ατμόσφαιρα. Θα μπορούσε να είναι μια πυκνή ομίχλη διοξειδίου του άνθρακα, παρόμοια με εκείνη της Αφροδίτης, ή ένα στρώμα διοξειδίου του θείου όπως αυτό που συναντάται στο πιο ηφαιστειακά ενεργό σώμα του ηλιακού μας συστήματος, την Ιώ, δορυφόρο του Δία. Το δεύτερο ενδεχόμενο θα ίσχυε αν, όπως συμβαίνει στην Ιώ, η ηφαιστειακή δραστηριότητα αναπληρώνει συνεχώς την ατμόσφαιρα του TOI-561 b.
«Το επόμενο μεγάλο ερώτημα στο οποίο θα προσπαθήσουμε να απαντήσουμε είναι αν η ατμόσφαιρα του TOI-561 b μοιάζει με εκείνη της Αφροδίτης ή με μια ακραία εκδοχή της Ιούς. Η παρατήρηση του πλανήτη σε μεγαλύτερα μήκη κύματος με το JWST θα μπορούσε να μας προσφέρει σημαντικές πληροφορίες και να βοηθήσει να εξηγήσουμε πώς ένας πλανήτης με τόσο υψηλή θερμοκρασία κατάφερε να διατηρήσει την ατμόσφαιρά του επί δισεκατομμύρια χρόνια» λέει η Ντάνγκ.
Naftemporiki.gr
Για να εμφανίζονται περισσότερα άρθρα της Ναυτεμπορικής στις αναζητήσεις σας εύκολα και γρήγορα, πρέπει να προσθέσετε το site στις προτιμώμενες πηγές σας. Μπορείτε να το κάνετε πηγαίνοντας εδώ.
