James Webb: Νέα εντυπωσιακή εικόνα από καυτό εξωπλανήτη - Τα δεδομένα και οι ομοιότητες με την Γη

Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb πέτυχε άλλη μια πρωτιά, καθώς παρήγαγε το πιο λεπτομερές “πορτρέτο” μέχρι σήμερα για την ατμόσφαιρα ενός εξωπλανήτη, αποκαλύπτοντας στοιχεία για τη χημική σύνθεση και τα νέφη της με τρόπο που ποτέ έως τώρα δεν είχε γίνει, και φυσικά ακόμα μια εντυπωσιακή εικόνα.

Πρόκειται για τον καυτό πλανήτη WASP-39b σε απόσταση 700 ετών φωτός από τη Γη, ο οποίος γίνεται πλέον ο πλανήτης για τον οποίο γνωρίζουμε τα περισσότερα πράγματα στον γαλαξία μας, μετά τους οκτώ πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος, χάρη στο James Webb.

Οι ερευνητές από διάφορες χώρες έκαναν πέντε ξεχωριστές προδημοσιεύσεις με τα ευρήματα τους στο arXiv, ενώ θα ακολουθήσουν κανονικές δημοσιεύσεις στο “Nature”. “Είχαμε μελετήσει πολλούς πλανήτες πριν, αλλά ποτέ δεν είχαμε δει δεδομένα όπως αυτά”, ανέφερε η Λάουρα Κράιντμπεργκ, διευθύντρια του γερμανικού Ινστιτούτου Αστρονομίας Μαξ Πλανκ στη Χαϊδελβέργη.

$This illustration shows what exoplanet WASP-39 b could look like, based on current understanding of the planet. WASP-39 b is a hot, puffy gas giant with a mass 0.28 times Jupiter (0.94 times Saturn) and a diameter 1.3 times greater than Jupiter, orbiting just 0.0486 astronomical units (7,200,000 kilometres) from its star. The star, WASP-39, is fractionally smaller and less massive than the Sun. Because it is so close to its star, WASP-39 b is very hot and is likely to be tidally locked, with one side facing the star at all times. NASA’s James Webb Space Telescope’s exquisitely sensitive instruments have provided a profile of WASP-39 b’s atmospheric constituents and identified a plethora of contents, including water, sulphur dioxide, carbon monoxide, sodium and potassium. This illustration is based on indirect transit observations from Webb as well as other space and ground-based telescopes. Webb has not captured a direct image of this planet. [Image Description: This image shows an artist's impression of the planet WASP-39 b and its star. The planet has a fuzzy orange-blue atmosphere with hints of longitudinal cloud bands below. The left quarter of the planet (the side facing the star) is lit, while the rest is in shadow. The star is bright yellowish-white, with no clear features.]$

Τα στοιχεία για τον αέριο «γίγαντα»

Ο WASP-39b, ένας αέριος γίγαντας που βρίσκεται στον αστερισμό της Παρθένου, έχει περίπου το ένα τρίτο της μάζας του Δία, χρειάζεται μόνο τέσσερις μέρες για μια πλήρη περιφορά πέριξ του άστρου του (αυτή είναι η διάρκεια του έτους του) και λόγω της μικρής απόστασης μεταξύ εξωπλανήτη-άστρου (μόνο 7 εκατ. χλμ. ή οκτώ φορές μικρότερη από την απόσταση Ήλιου-Ερμή), στον εν λόγω εξωπλανήτη αναπτύσσονται θερμοκρασίες σχεδόν 900 βαθμών Κελσίου. Το γεγονός αυτό τον καθιστά αφιλόξενο για ζωή – τουλάχιστον όπως την ξέρουμε στον δικό μας πλανήτη.

Το James Webb, που είχε εκτοξευθεί τον Δεκέμβριο του 2021, παρατήρησε τον WASP-39b επί 40 ώρες και, μεταξύ άλλων, βρήκε διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα του (παρατηρείται για πρώτη φορά). Επίσης ανίχνευσε σε αυτήν νερό σε μορφή υδρατμών, μονοξείδιο του άνθρακα, νάτριο, κάλιο κ.α., μια χημική σύνθεση παρόμοια με εκείνη του Κρόνου.

Οι ομοιότητες με την Γη που ανακαλύπτονται πρώτη φορά

Ακόμη, η ανίχνευση διοξειδίου του θείου μαρτυρά την πραγματοποίηση φωτοχημικών αντιδράσεων στην ατμόσφαιρα του εξωπλανήτη: καθώς πέφτει πάνω της το φως του μητρικού άστρου, διασπά το νερό της ατμόσφαιρας σε υδρογόνο και υδροξείδιο, το οποίο με τη σειρά του αντιδρά με σουλφίδιο του υδρογόνου για να παράγει το διοξείδιο του θείου. Είναι η πρώτη φορά που ανιχνεύεται φωτοχημική αντίδραση πέρα από το ηλιακό μας σύστημα και μάλιστα μοιάζει με εκείνη μέσω της οποίας παράγεται όζον στη γήινη ατμόσφαιρα.

Οι παρατηρήσεις του James Webb ακόμη δείχνουν ότι ο WASP-39b δεν διαθέτει ολική νεφοκάλυψη, κάτι που επίσης δεν είχε ποτέ έως τώρα παρατηρηθεί σε εξωπλανήτη. Ο πλανήτης φαίνεται να καλυμμένος με πυκνά σύννεφα σε ποσοστό μόνο 60%, τα οποία δεν περιέχουν υδρατμούς όπως στη Γη αλλά άλλα χημικά στοιχεία.

Το James Webb, που αποτελεί συνεργασία της NASA, της ESA και της καναδικής διαστημικής υπηρεσίας (CSA) και είναι το ισχυρότερο και μεγαλύτερο που έχει ποτέ σταλεί στο διάστημα, έχει βάλει στο στόχαστρο του περίπου 70 εξωπλανήτες, μεταξύ άλλων τους επτά βραχώδεις “γήινους” πλανήτες του κοντινού συστήματος Trappist-1, οπότε αναμένονται νέα στοιχεία για τις ατμόσφαιρες και άλλων εξωπλανητών.