Tim astronoma koji koristi James Webb Space Telescope objavio je najjači do sada dokaz da stena egzoplaneta TOI-561 b ima atmosferu. Webb je u maju 2024. pratio planetu više od 37 sati i izmerio dnevnu temperaturu od oko 1.700 °C, znatno nižu od očekivanih ~2.700 °C za bezvazdušnu površinu. Modeli ukazuju na postojanje guste, hlapljive atmosfere i dinamičnu razmenu gasova sa magmatskom površinom, koncept koji su istraživači opisali kao "vlažnu lavu". Rad je objavljen 11. decembra u The Astrophysical Journal Letters.
James Webb Otkriva Najjači Dokaz Atmosfere Na Ultra-Vrućoj Steni TOI-561 b
An artist concept of TOI-561 b and its host star. JWST has found the strongest evidence yet of an atmosphere around the rocky exoplanet, challenging assumptions that ultra-hot super-Earths cannot hold onto air. | Credit: NASA/STScI
Astronomi koji koriste svemirski teleskop James Webb (JWST) objavili su najjači do sada prikupljeni dokaz da stena egzoplaneta TOI-561 b poseduje atmosferu. Otkriće izaziva postojeće pretpostavke da mali, veoma blizu svojih zvezda kružeći planeti ne mogu zadržati gasne omotače zbog ekstremnog zračenja.
Posmatranja i metod
TOI-561 b je ultra-vruća super-Zemlja, najbliža od najmanje tri poznate planete oko zvezde stare oko 10 milijardi godina, na oko 280 svetlosnih godina od Zemlje. Planeta kruži na udaljenosti koja je približno jedna četrdesetina rastojanja između Merkura i Sunca i završava orbitu za manje od 11 sati.
U maju 2024. JWST je koristio instrument NIRSpec za kontinuirano praćenje sistema preko 37 sati, obuhvatajući četiri potpuna kruga. Istraživači su pratili sekundarne pomrčine — trenutke kada planeta prolazi iza zvezde i njen sopstveni infracrveni sjaj privremeno nestaje — kako bi izolovali emisiju planete i direktno izmerili temperaturu njene dane strane.
Rezultati
U slučaju da TOI-561 b nema atmosferu, očekivana temperatura na osvetljenoj strani iznosila bi oko 4.900 °F (≈2.700 °C). JWST je, međutim, izmerio znatno nižu temperaturu od približno 3.100 °F (≈1.700 °C). Takav temperaturni deficit ukazuje na prisustvo procesa koji redistribuiraju toplotu ili na postojanje atmosfere koja delimično hladi dane strane.
Podaci TESS-a su ranije pokazali da TOI-561 b ima neuobičajeno malu gustinu za čisto stenu planetu, što je dodatni pokazatelj da joj možda nedostaju tipične karakteristike „gole“ stene.
Šta objašnjava merenje?
Istraživači su uporedili niz modela površina i sastava atmosfere. Najbolje objašnjenje za posmatranu temperaturu zahteva postojanje guste, hlapljive atmosfere sposobne da prenosi toplotu na noćnu stranu putem jakih vetrova.
„Zaista nam je potrebna gusta atmosfera bogata hlapljivim supstancama da bi se objasnile sve posmatrane karakteristike,“ kaže Anjali Piette (Univerzitet u Birminghamu). „Jaki vetrovi bi mogli da ohlade dnevnu stranu premještanjem toplote na noćnu.“
Tim predlaže model u kojem postoji dinamična razmena gasova između magmatskog okeana na površini i atmosfere — gasovi isparavaju iz rastopljenog kamena, a deo se ponovo kondenzuje ili vraća u unutrašnjost.
„Dok gasovi izlaze iz planete kako bi napajali atmosferu, magmatski okean ih uvlači nazad u unutrašnjost,“ rekao je Tim Lichtenberg (Univerzitet u Groningenu). „Zaista je kao vlažna lava.“
Zašto je to važno
Ovo otkriće otvara nove mogućnosti za proučavanje unutrašnjosti i geološke aktivnosti ekstremno vrućih stena planeta kroz analizu njihovih atmosfera. Pokazuje i da i veoma blizu zvezda kružeće, visoko zagrejane stene telo mogu imati kompleksne atmosferske procese, što menja predstavu o habitabilnosti i evoluciji egzoplaneta.
Rad je objavljen 11. decembra u časopisu The Astrophysical Journal Letters.
Pomozite nam da budemo bolji.
