Telescopul Webb a găsit o atmosferă pe o planetă cu 900 de grade mai rece decât se credea

O echipă de astronomi condusă de Carnegie a descoperit cea mai clară dovadă de până acum că o planetă stâncoasă are atmosferă, folosind Telescopul Spațial James Webb (JWST). Planeta, TOI-561 b, este un super-Pământ extrem de fierbinte, a cărui temperatură măsurată, de aproximativ 1.800 de grade Celsius, a ridicat semne de întrebare majore în rândul cercetătorilor.

O lume extremă, cu un an de 10 ore

La prima vedere, TOI-561 b este o lume imposibilă. Are o masă de aproximativ două ori mai mare decât a Pământului, dar cam aici se opresc asemănările. Orbitează extrem de aproape de steaua sa, la o distanță de doar o patruzecime din cea dintre Mercur și Soare. Un an întreg durează, pe bune, doar 10,56 ore.

Iar asta nu e tot. O parte a planetei este orientată constant spre steaua sa, ceea ce înseamnă că se află într-o lumină diurnă permanentă, cu o suprafață probabil acoperită de rocă topită. În mod normal, planetele atât de mici și de intens încălzite își pierd atmosfera foarte devreme. Numai că TOI-561 b orbitează o stea mult mai veche decât Soarele nostru și, în ciuda condițiilor dure, pare că și-a păstrat învelișul de gaz.

Misterul densității și primele indicii

Posibila prezență a unei atmosfere ar putea explica o altă enigmă: densitatea planetei, care este mai mică decât se așteptau astronomii. O primă ipoteză a fost că TOI-561 b ar putea avea o structură internă neobișnuită, cu un nucleu de fier mai mic și o manta formată din rocă mai ușoară, sugerând că s-a format pe când universul era mult mai tânăr. E drept că această compoziție ar explica parțial lucrurile, dar nu în totalitate.

Aici a intervenit a doua idee. O atmosferă densă ar putea face ca planeta să pară mai mare decât este în realitate și, asa ca, mai puțin densă. Pentru a verifica asta, era nevoie de date concrete.

Datele de la Webb schimbă totul

Pentru a investiga, echipa a folosit spectrograful în infraroșu apropiat (NIRSpec) al telescopului Webb pentru a măsura temperatura părții luminate a planetei. Metoda a presupus urmărirea luminozității sistemului atunci când planeta se deplasa în spatele stelei sale. Dacă TOI-561 b nu ar avea atmosferă, temperatura pe partea sa diurnă ar fi trebuit să atingă aproape 2.700 de grade Celsius.

În schimb, măsurătorile au arătat o temperatură mult mai scăzută, de aproximativ 1.800 de grade Celsius.

Diferența este uriașă.

Această discrepanță sugerează cu tărie căldura este redistribuită pe suprafața planetei, un proces care, cel mai probabil, este realizat de o atmosferă. V-ați fi gândit vreodată că o diferență de temperatură poate spune atâtea? Oamenii de știință au luat în calcul și alte posibilități, cum ar fi un ocean de magmă la suprafață, dar fără o atmosferă, transferul de căldură ar fi fost mult prea limitat.

O descoperire ce ridică noi întrebări

Dar dovezile care indică existența unei atmosfere ridică o întrebare și mai mare. Cum poate o planetă expusă la o radiație atât de intensă să rețină gazul? Este probabil ca o parte din material să se scurgă constant în spațiu, dar se pare că nu atât de repede pe cât se anticipa.

Aceste rezultate provin din Programul General de Observatori 3860 al JWST. Cercetătorii analizează acum setul complet de date (o monitorizare de peste 37 de ore, în care planeta a parcurs aproape patru orbite) pentru a cartografia modelele de temperatură pe întreaga suprafață și pentru a înțelege mai bine compoziția acestei atmosfere „imposibile”.