Teleskopi Hapësinor Webb gjen ujë në botën ultra të nxehtë

Duke përdorur teleskopin hapësinor James Webb, shkencëtarët kanë krijuar hartën e parë të detajuar të temperaturës të ekzoplanetit WASP-18 b dhe kanë identifikuar avujt e ujit në atmosferën e tij jashtëzakonisht të nxehtë. Këto gjetje po ofrojnë njohuri të vlefshme për formimin e planetit, duke sugjeruar se ka të ngjarë të dalë nga gazi i mbetur pas lindjes së yllit të tij.

Ekziston një ekzoplanet intrigues atje – 400 vite dritë atje – që është aq tërheqës sa astronomët e kanë studiuar atë që nga zbulimi i tij në 2009. Një vit për WASP-18 b, një orbitë rreth yllit të tij (pak më i madh se Dielli ynë) , zgjat vetëm 23 orë. Nuk ka asgjë të tillë në sistemin tonë diellor. Përveç observatorëve në tokë, teleskopët hapësinorë të NASA-s Hubble, Chandra, TESS dhe Spitzer kanë vëzhguar të gjithë WASP-18 b, një gjigant me gaz ultra të nxehtë 10 herë më masiv se Jupiteri. Tani astronomët i kanë hedhur një sy teleskopit hapësinor James Webb të NASA-s dhe “të parët” vazhdojnë të vijnë.

Shkencëtarët identifikuan avujt e ujit në atmosferën e WASP-18 b dhe bënë një hartë të temperaturës së planetit teksa ai rrëshqiti pas dhe u rishfaq nga ylli i tij. Kjo ngjarje njihet si një eklips dytësor. Shkencëtarët mund të lexojnë dritën e kombinuar nga ylli dhe planeti, më pas të përsosin matjet vetëm nga ylli ndërsa planeti lëviz pas tij.

E njëjta anë, e njohur si buzë e ditës, e WASP-18 b është gjithmonë përballë yllit, ashtu si e njëjta anë e Hënës përballet gjithmonë me Tokën. Harta e temperaturës ose shkëlqimit tregon një ndryshim të madh të temperaturës – deri në 1000 gradë – nga pika më e nxehtë që përballet me yllin deri te terminatori, ku anët e ditës dhe të natës së planetit të bllokuar nga baticat takohen në muzg të përhershëm.

“JWST po na jep ndjeshmërinë për të bërë harta shumë më të detajuara të planetëve gjigantë të nxehtë si WASP-18 b se kurrë më parë. Kjo është hera e parë që një planet është hartuar me JWST dhe është vërtet emocionuese të shohësh se disa nga ato që parashikuan modelet tona, të tilla si një rënie e mprehtë e temperaturës larg nga pika e planetit drejtpërsëdrejti përballë yllit, shihet në të vërtetë në të dhënat!” tha Megan Mansfield, një anëtar i Saganit në Universitetin e Arizonës dhe një nga autorët e punimit që përshkruan rezultatet.

Ekipi hartoi gradientët e temperaturës në të gjithë anën e ditës të planetit. Duke pasur parasysh se sa më i ftohtë është planeti në terminator, ka të ngjarë që diçka të pengojë erërat që të rishpërndajnë në mënyrë efikase nxehtësinë në anën e natës. Por ajo që po ndikon në erërat është ende një mister.

“Harta e ndriçimit të WASP-18 b tregon mungesën e erërave lindore-perëndimore që përputhen më së miri nga modelet me tërheqje atmosferike. Një shpjegim i mundshëm është se ky planet ka një fushë magnetike të fortë, gjë që do të ishte një zbulim emocionues!” tha bashkëautori Ryan Challener, i Universitetit të Miçiganit.

Një interpretim i hartës së eklipsit është se efektet magnetike i detyrojnë erërat të fryjnë nga ekuatori i planetit lart mbi polin e veriut dhe poshtë mbi polin e jugut, në vend të Lindjes-Perëndimit, siç do të prisnim ndryshe.

Studiuesit regjistruan ndryshime të temperaturës në lartësi të ndryshme të shtresave atmosferike të planetit gjigant të gazit. Ata panë rritjen e temperaturave me ngritjen, duke ndryshuar me qindra gradë. ,

Spektri i atmosferës së planetit tregon qartë karakteristika të shumta ujore të vogla, por të matura me saktësi, të pranishme pavarësisht nga temperaturat ekstreme prej gati 5,000 gradë Fahrenheit (2,700 °C). Është aq i nxehtë sa do të copëtonte shumicën e molekulave të ujit, kështu që të shohësh praninë e tij ende flet për ndjeshmërinë e jashtëzakonshme të Webb-it për të zbuluar ujin e mbetur. Sasitë e regjistruara në atmosferën e WASP-18 b tregojnë se avujt e ujit janë të pranishëm në lartësi të ndryshme.

“Ishte një ndjenjë e mrekullueshme të shikoje spektrin JWST të WASP-18 b për herë të parë dhe të shihje nënshkrimin delikate, por të matur saktësisht të ujit,” tha Louis-Philippe Coulombe, një student i diplomuar në Universitetin e Montrealit dhe autori kryesor i letër WASP-18 b. “Duke përdorur matje të tilla, ne do të jemi në gjendje të zbulojmë molekula të tilla për një gamë të gjerë planetësh në vitet në vijim!”

Studiuesit e shikuan WASP-18 b për rreth gjashtë orë me një nga instrumentet e Webb-it, Imazhe me infra të kuqe afër dhe spektrograf pa çarje (NIRISS), kontribuar nga Agjencia Kanadeze e Hapësirës.

“Për shkak se tiparet e ujit në këtë spektër janë kaq delikate, ato ishin të vështira për t’u identifikuar në vëzhgimet e mëparshme. Kjo e bëri vërtet emocionuese të shihje më në fund veçoritë e ujit me këto vëzhgime të JWST, “tha Anjali Piette, një studente postdoktorale në Institutin Carnegie për Shkencën dhe një nga autorët e kërkimit të ri.

Më shumë se 100 shkencëtarë anembanë globit janë duke punuar në shkencën e hershme nga Webb përmes Programit Shkencës të Çlirimit të Hershëm të Komunitetit Transiting Exoplanet të udhëhequr nga Natalie Batalha, një astronome në Universitetin e Kalifornisë, Santa Cruz, e cila ndihmoi në koordinimin e kërkimit të ri. Pjesa më e madhe e kësaj pune novator po bëhet nga shkencëtarë të karrierës së hershme si Coulombe, Challener, Piette dhe Mansfield.

Afërsia, si me yllin e tij ashtu edhe me ne, ndihmoi që WASP-18 b të bëhej një objektiv kaq intrigues për shkencëtarët, ashtu siç bëri edhe masa e tij e madhe. WASP-18 b është një nga botët më masive, atmosferat e së cilës ne mund të hetojmë. Ne duam të dimë se si formohen planetë të tillë dhe si arrijnë të jenë aty ku janë. Kjo, gjithashtu, ka disa përgjigje të hershme nga Webb

“Duke analizuar spektrin e WASP-18b, ne jo vetëm mësojmë për molekulat e ndryshme që mund të gjenden në atmosferën e tij, por edhe për mënyrën se si u formua. Ne zbulojmë nga vëzhgimet tona se përbërja e WASP-18 b është shumë e ngjashme me atë të yllit të tij, që do të thotë se ka shumë të ngjarë të jetë formuar nga gazi i mbetur që ishte i pranishëm menjëherë pas lindjes së yllit, “tha Coulombe. “Këto rezultate janë shumë të vlefshme për të marrë një pamje të qartë se si planetë të çuditshëm si WASP-18 b, të cilët nuk kanë homologë në sistemin tonë diellor, vijnë në ekzistencë.”