Teleskopi Hapësinor James Webb studion një ekzoplanet misterioz me një të kaluar të mundshme ujore

Teleskopi Hapësinor James Webb (JWST) ka hedhur një vështrim më të thellë në një planet misterioz jashtë sistemit diellor që nuk ngjan me asgjë në sistemin tonë planetar.

Planeti ekstradiellor, ose ekzoplaneti, i quajtur Gliese 1214 b (GJ 1214 b), është një shembull i një “mini-Neptuni”, një planet më pak masiv se gjiganti i akullit të sistemit diellor Neptuni, por ende rreth dy deri në katër herë më i madh se Toka. . Pavarësisht se janë lloji më i zakonshëm i planetit që gjendet në të gjithë Rrugën e Qumështit, mini-Neptunët mungojnë çuditërisht në sistemin tonë diellor. Si rezultat, astronomët dinë pak për këto botë. Po kështu, Gliese 1214 b ka rezultuar e vështirë për t’u vëzhguar  për shkak të atmosferës së tij shumë reflektuese  derisa JWST e ktheu vështrimin e tij të fuqishëm drejt botës së huaj.

“Planeti është plotësisht i mbuluar nga një lloj mjegullimi ose shtresa e reve”, tha në një deklaratë autori kryesor i hulumtimit dhe astronomja e ekzoplaneteve të Universitetit të Maryland, Eliza Kempton. “Atmosfera thjesht mbeti e fshehur nga ne deri në këtë vëzhgim.”

Kempton shtoi se nëse GJ 1214 b vërtet posedon një atmosferë të pasur me ujë, ekzoplaneti mund të ketë qenë një “botë ujore” në të kaluarën e tij të largët, një ekzoplanet i mbushur me sasi të mëdha materialesh ujore dhe të akullta në kohën e formimit të tij.

Ndryshe nga planeti i akullt që i jep kategorisë së planetëve të cilës i përket emri i GJ 1214 b, ky ekzoplanet i gjetur 48 vite dritë nga Toka është shumë i nxehtë. Si rezultat, astronomët nuk presin të gjejnë oqeane me ujë të lëngshëm në GJ 1214 b, por besojnë se atmosfera e planetit mund të jetë ende e përbërë nga një sasi e madhe avulli uji. Ky zarf i trashë dhe me avull e ka ndihmuar këtë ekzoplanet shumë reflektues të ruajë atmosferën e tij të misterit.

Ekipi përdori një kombinim të ri të qasjeve për të vështruar përmes guaskës së trashë atmosferike të GJ 1214 b teksa rrotullohet rreth yllit të tij prindëror xhuxh të kuq Gliese 1214, të cilin e rrethon në vetëm 1.6 ditë Tokë.

GJ 1214 b është i kyçur në mënyrë të baticës, që do të thotë se ka një “anën e ditës” të përhershme me fytyrë nga ylli dhe një “anën e natës” të përhershme që shikon gjithmonë në hapësirë. Shikimi i planetit teksa u zhduk pas yllit të tij dhe më vonë u shfaq në anën tjetër, lejoi astronomët të shohin si anët e tij të ditës ashtu edhe të natës dhe kështu të detajojnë më mirë atmosferën e tij.

“Aftësia për të marrë një orbitë të plotë ishte vërtet kritike për të kuptuar se si planeti shpërndan nxehtësinë nga ana e ditës në anën e natës,” tha Kempton. “Ka shumë kontrast midis ditës dhe natës. Ana e natës është më e ftohtë se ajo e ditës.”

Duke përdorur instrumentin me infra të kuqe të mesme të JWST (MIRI) që sheh dritën nga pjesa infra të kuqe e spektrit elektromagnetik, pak përtej gjatësive valore të dritës së dukshme që sytë tanë mund të shohin, ekipi krijoi një “hartë nxehtësie” të GJ 1214 b teksa rrotullohej rreth yllit. .

Kjo tregoi se temperaturat e ditës në planet janë aq të mëdha sa 535 gradë Fahrenheit (279 gradë Celsius), ndërsa temperaturat në anën e natës të GJ 1214 b bien në 326 gradë Fahrenheit (65 gradë Celsius).

Ky ndryshim i rëndësishëm i temperaturës i tha ekipit se atmosfera e tij duhet të përbëhet nga molekula më të rënda, si uji ose metani, në vend të molekulave më të lehta të hidrogjenit. Këtë e mbështetën edhe vëzhgimet e MIRI-t, duke ofruar një të dhënë në lidhje me formimin e GJ 1214 b.

“Kjo nuk është një atmosferë primordiale,” tha Kempton. “Ai nuk pasqyron përbërjen e yllit pritës që formoi rreth tij. Në vend të kësaj, ai ose humbi shumë hidrogjen, nëse filloi me një atmosferë të pasur me hidrogjen, ose u formua nga elementë më të rëndë në fillim – – më i akullt, ujë. – material i pasur.”

Një surprizë që takoi ekipin kur ata studiuan GJ 1214 b me JWST ishte fakti që mini-Neptuni, pavarësisht se është shumë më i nxehtë se një planet si Toka, është ende shumë më i ftohtë nga sa prisnin. Ata mendojnë se kjo ftohtësi relative është për shkak se atmosfera “me shkëlqim” e ekzoplanetit reflekton një sasi të madhe të dritës që bie mbi të nga ylli i tij mëmë xhuxh i kuq.

Astronomët gjetën gjithashtu të dhëna se GJ 1214 b mund të jetë formuar më larg nga ylli i tij sesa orbita e tij e afërt i sjell aktualisht. Ndërsa u kthye në spirale nga brenda, temperaturat mund të ishin rritur në mënyrë dramatike në planet, duke vluar akullin dhe ujin e lëngshëm dhe duke krijuar një atmosferë të mbushur me avuj uji.

“Shpjegimi më i thjeshtë, nëse gjeni një planet shumë të pasur me ujë, është se ai është formuar më larg nga ylli pritës”, tha Kempton.

Ekipi tani do të përpiqet të mbledhë më shumë të dhëna në lidhje me GJ 1214 b për të adresuar disa nga pyetjet e vazhdueshme rreth planetit. Kjo përfundimisht mund t’i lejojë astronomët të kuptojnë më mirë se si formohen dhe evoluojnë mini-Neptunët. Vëzhgimi i një popullate më të gjerë të ekzoplaneteve të tilla madje mund të zbulojë pse sistemi ynë diellor ishte i privuar nga një botë e tillë.

“Duke vëzhguar një popullatë të tërë objektesh si kjo, shpresojmë se ne mund të ndërtojmë një histori të qëndrueshme,” përfundoi Kempton.