Cercetătorii au măsurat, în premieră, lumina emisă de atmosfera unei planete sub-Neptun

De mai bine de un deceniu, astronomii au încercat să observe mai îndeaproape GJ 1214b, o exoplanetă aflată la 40 de ani-lumină de Pământ. Cel mai mare obstacol este stratul gros de ceață care acoperă planeta, protejând-o de ochii iscoditori ai telescoapelor spațiale și împiedicând eforturile de a-i studia atmosfera.

Noul Telescop Spațial James Webb (JWST) al NASA a rezolvat această problemă. Tehnologia în infraroșu a telescopului îi permite să vadă obiecte și caracteristici planetare care erau anterior ascunse de ceață, nori sau praf spațial, ajutând astronomii în căutarea planetelor locuibile și a galaxiilor timpurii.

O echipă de cercetători a folosit Telescopul Webb pentru a observa atmosfera lui GJ 1214b prin măsurarea căldurii pe care o emite în timp ce orbitează în jurul stelei sale gazdă.

Rezultatele lor, publicate în revista Nature, reprezintă prima dată când cineva a detectat direct lumina emisă de o exoplanetă sub-Neptun – o categorie de planete mai mari decât Pământul, dar mai mici decât Neptun.

Deși GJ 1214b este mult prea fierbinte pentru a fi locuibilă, cercetătorii au descoperit că atmosfera sa conține probabil vapori de apă – posibil chiar cantități semnificative – și este compusă în principal din molecule mai grele decât hidrogenul.

Cel mai comun tip de planetă din Calea Lactee

Eliza Kempton, profesor asociat de astronomie la Universitatea din Maryland, autorul principal al studiului, a declarat că descoperirile lor marchează un punct de cotitură în studiul planetelor sub-Neptun, precum GJ 1214b.

„Am fost în căutarea înțelegerii lui GJ 1214b timp de mai bine de un deceniu”, a declarat Kempton. „Atunci când am primit datele pentru această lucrare, am putut vedea cum lumina planetei dispare pur și simplu atunci când aceasta se duce în spatele stelei sale gazdă. Acest lucru nu mai fusese văzut niciodată până acum pentru această planetă sau pentru orice altă planetă din clasa sa, așa că JWST își respectă cu adevărat promisiunea”.

Sub-Neptunele sunt cel mai comun tip de planetă din Calea Lactee, deși nu există niciuna în Sistemul Solar. În ciuda neclarității atmosferei lui GJ 1214b, Kempton și co-autorii săi au stabilit că planeta era totuși cea mai bună șansă de a observa atmosfera unei sub-Neptune, datorită stelei-gazdă luminoase, dar mici.

În lucrarea lor, cercetătorii au măsurat lumina în infraroșu emisă de GJ 1214b pe parcursul a aproximativ 40 de ore – timpul necesar planetei pentru a orbita în jurul stelei sale.

„O lume a apei”

Pe măsură ce ziua se transformă în noapte, cantitatea de căldură care se deplasează de pe o parte pe alta a unei planete depinde în mare măsură de compoziția atmosferei sale. Cunoscută sub numele de observație a curbei de fază, această metodă de cercetare a deschis o nouă fereastră către atmosfera planetei.

Măsurând mișcarea și fluctuația căldurii, cercetătorii au determinat că GJ 1214b nu are o atmosferă dominată de hidrogen.

Întrebarea dacă GJ 1214b conține apă îi interesează de mult timp pe astronomi. Observațiile anterioare ale telescopului spațial Hubble al NASA au sugerat că GJ 1214b ar putea fi o lume a apei – un termen vag pentru orice planetă care conține o cantitate semnificativă de apă.

Cele mai recente date ale JWST au dezvăluit urme de apă, metan sau un amestec din cele două. Aceste substanțe se potrivesc cu o absorbție subtilă a luminii observată în gama de lungimi de undă observată de Webb.

Vor fi necesare studii suplimentare pentru a determina compoziția exactă a atmosferei planetei, dar Kempton a declarat că dovezile rămân în concordanță cu posibilitatea existenței unor cantități mari de apă, scrie Phys.org.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Aproape jumătate din planetă ar putea avea alte zone climatice până în anul 2100

Astronomii au observat o stea care devorează o planetă, aceeași soartă care ne așteaptă și pe noi

Un nou record pentru cel mai greu element găsit pe o exoplanetă

China vrea să lanseze o misiune de apărare planetară la fel ca NASA