Tim je pomoću James Webb teleskopa i tehnike eclipse mapping prvi put sastavio trodimenzionalnu mapu atmosfere egzoplanete WASP‑18b, udaljene oko 400 svetlosnih godina. Otkriven je centralni kružni vrući spot i hladniji prsten na danjoj strani, što ukazuje da vetrovi ne raspoređuju toplotu ravnomerno. U vrućem spotu je zabeležen manji sadržaj vode, verovatno zbog razgradnje molekula pri izuzetno visokim temperaturama. Metoda se očekuje primenjivom na mnoge druge egzoplanete.
James Webb napravio prvu 3D mapu atmosfere egzoplanete — otkriven "vrući spot" na WASP‑18b
James Webb napravio prvu trodimenzionalnu mapu atmosfere egzoplanete
Naučnici su po prvi put sastavili trodimenzionalnu kartu atmosfere udaljenog egzoplaneta koristeći podatke sa svemirskog teleskopa James Webb (JWST) i metodu poznatu kao eclipse mapping (mapiranje tokom pomračenja). Rad objavljen 28. oktobra u časopisu Nature Astronomy prikazuje temperaturne razlike i razlike u sadržaju vode u atmosferi gasovitog džina WASP‑18b, koji je udaljen oko 400 svetlosnih godina od Zemlje.
Kako funkcioniše „eclipse mapping"?
Kada egzoplaneta prolazi iza svoje zvezde iz naše linije posmatranja, svetlost koju od planeta primamo postepeno opada. Praćenjem sitnih promena u intenzitetu i spektru te svetlosti dok planetu zvezda zaklanja i otkriva, istraživači mogu da rekonstrušu raspodelu temperature i sastav atmosfere na različitim delovima diska planete i na različitim visinama.
„Eclipse mapping nam omogućava da slikamo egzoplanete koje ne možemo direktno da vidimo, jer su im zvezde previše sjajne“, rekao je koautor studije Ryan Challener (Cornell University). „Sa ovim teleskopom i ovom metodom počinjemo da razumemo egzoplanete na sličan način kao planete iz našeg Sunčevog sistema.“
Šta su otkrili na WASP‑18b?
WASP‑18b je izuzetno vruć gasoviti džin: ima masu oko 10 puta veću od Jupitera, orbitalni period od svega 23 sata i plimski je zaključan za svoju zvezdu (jedna strana je stalno okrenuta zvezdi, druga je u tami). Istraživači su otkrili dve jasno odvojene temperaturne regije na danjoj strani planete:
- centralni, kružni vrući spot — mesto koje direktno prima najviše zvezdane energije i dostiže najviše temperature;
- hladniji prsten — zona oko vrućeg spota koja se širi do vidljive ivice planete.
Ovo sugeriše da atmosferski vetrovi na WASP‑18b ne uspevaju u potpunosti da preraspodele toplotu sa danje na noćnu stranu.
Manjak vode u vrućem spotu
Korišćenjem različitih talasnih dužina, uključujući one koje apsorbuju vodu, tim je mogao da mapira ponašanje atmosfere na različitim visinama. U centralnom vrućem spotu pronađeno je manje signala vode nego u proseku planete, što autori objašnjavaju kao posledicu termalne disocijacije — veoma visoke temperature mogu da razlože molekule vode.
„Verujemo da je ta regija toliko zagrejana da počinje da razlaže vodu,“ rekao je Challener. Ovo je bila predviđanja teorije, a sada imamo prvu empirijsku potvrdu.
Šta sledi?
Dodatna posmatranja JWST‑om mogu poboljšati rezoluciju atmosferskih mapa i omogućiti 3D ispitivanje gustine, oblaka i vetrova na sličnim egzoplanetama. Autori očekuju da će se metoda primeniti na mnoge druge planete koje teleskop može da posmatra, čime će se dobiti bogatija slika egzoplanetskih atmosfera kao populacije.
Zaključak: Ovo je ključan korak ka trodimenzionalnom posmatranju egzoplaneta — omogućava nam da vidimo ne samo prosečne osobine atmosfere, već i kako se temperature, sastav i dinamika menjaju preko lica i visina planete.
Pomozite nam da budemo bolji.
