Partea întunecată a unei exoplanete, observată pentru prima dată de astronomi

Astronomii de la MIT au obținut cea mai clară imagine de până acum a laturii întunecate a unei exoplanete. Observațiile lor, combinate cu măsurătorile efectuate asupra laturii luminate, oferă prima imagine detaliată a atmosferei unei exoplanete.

Planeta din centrul noului studiu, publicat în Nature Astronomy, este WASP-121b, un gigant gazos de aproape două ori mai mare decât Jupiter. Planeta este ultrafierbinte, fiind descoperită în 2015, și orbitează în jurul unei stele aflate la aproximativ 850 de ani lumină de Pământ.

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

WASP-121b are una dintre cele mai scurte orbite detectate până în prezent, înconjurându-și steaua în doar 30 de ore. De asemenea, partea sa luminată este orientată spre stea, fiind permanent prăjită, în timp ce partea sa întunecată este întoarsă pentru totdeauna spre spațiu.

Astronomii au analizat schimbările dramatice de temperatură

Astronomii au detectat anterior vapori de apă și au studiat modul în care temperatura atmosferică se schimbă în funcție de altitudine pe partea de zi a planetei.

Cercetătorii au reușit să cartografieze schimbările dramatice de temperatură dinspre partea de zi spre partea de noapte și să vadă cum aceste temperaturi se modifică în funcție de altitudine. De asemenea, au urmărit prezența apei în atmosferă pentru a arăta, pentru prima dată, cum circulă apa între partea luminată și cea întunecată a unei planete, scrie Phys.

Echipa a calculat că ciclul apei de pe planetă este susținut de vânturi care împrăștie atomii în jurul planetei cu viteze de până la 5 kilometri pe secundă.

De asemenea, se pare că apa nu este singura care circulă în jurul planetei. Astronomii au descoperit că partea întunecată este suficient de rece pentru a găzdui nori de fier și corindon – un mineral care intră în componența rubinelor și safirelor.

Echipa a utilizat telescopul Hubble al NASA

Acești nori, la fel ca vaporii de apă, se pot deplasa pe partea de zi, unde temperaturile ridicate vaporizează metalele sub formă de gaz. „Cu această observație, înțelegem cu adevărat meteorologia unei exoplanete”, spune Mikal-Evans, autorul lucrării.

Echipa a observat WASP-121b cu ajutorul unei camere spectroscopice de la bordul Telescopului Spațial Hubble al NASA. Instrumentul observă lumina de la o planetă și de la steaua sa și descompune această lumină în lungimile de undă ale căror intensități oferă astronomilor indicii despre temperatura și compoziția unei atmosfere.

Pentru noul studiu, echipa a observat WASP-121b de-a lungul a două orbite complete – una în 2018, iar cealaltă în 2019. Pentru ambele observații, cercetătorii au căutat în datele luminoase o linie specifică, sau o caracteristică spectrală, care indica prezența vaporilor de apă.

Caracteristica schimbătoare a apei a ajutat echipa să cartografieze profilul temperaturii atât în partea de zi, cât și în cea de noapte.

Indicii despre locul în care se formează exoplanetele

Astfel, au observat faptul că mediile de temperatură păreau să se inverseze, crescând cu altitudinea pe partea de zi – o „inversiune termică”, în termeni meteorologici – și scăzând cu altitudinea pe partea de noapte.

Cercetătorii au trecut apoi hărțile de temperatură prin diferite modele pentru a identifica substanțele chimice care ar putea exista în atmosfera planetei. Această modelare a dezvăluit potențialul existenței unor nori metalici, cum ar fi fierul, corindonul și titanul pe partea întunecată a planetei.

Astronomii speră să cartografieze schimbările nu doar în ceea ce privește vaporii de apă, ci și monoxidul de carbon, despre care oamenii de știință bănuiesc că ar trebui să existe în atmosferă.

„Aceasta ar fi prima dată când am putea măsura o moleculă care conține carbon în atmosfera acestei planete. Cantitatea de carbon și oxigen din atmosferă oferă indicii despre locul în care se formează acest tip de planete”, spune Mikal-Evans, autorul studiului.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Telescopul Spațial Hubble dezvăluie o coliziune galactică în constelația Cocorul

Premieră în astronomie. Ultimele clipe ale rămășițelor planetare, observate pentru prima oară

Elicopterul Ingenuity a efectuat cu succes cel de-al 19-lea zbor pe planeta Marte

O planetă cu anotimpuri extreme are variații de temperatură de sute de ori mai mari decât Pământul