James Webb je po prvi put snimio visokokvalitetan spektar hladnog džina GJ 504 b (~57 ly), otkrivši vodu, metan, CO2 i amonijak. Analize su postale koherentne tek kada su u modele ubačeni oblaci od KCl i ZnS — takozvani "slani oblaci". GJ 504 b ima ~25 masa Jupitera i leži na granici između planeta i smeđeg patuljka, a nalaz otvara nova pitanja o poreklu i formiranju masivnih svetova.
JWST Otkrio "Slane Oblake" Na "Roze Planeti" GJ 504 b — Direktna Potvrda Teorije
Image: NASA/Goddard Space Flight Center
Više od decenije teleskopi sa Zemlje nisu uspeli da izdvoje spektar slabog objekta poznatog kao „Roza Planeta“ (GJ 504 b). Otkriven 2013. u orbiti oko zvezde slične Suncu, na ~57 svetlosnih godina, GJ 504 b ima pribličnu temperaturu od 550°F (~288°C) — dovoljno da "zapeče hleb", ali znatno hladnije i slabije sjaji u odnosu na većinu direktno posmatranih egzoplaneta koji su topliji od 1.000 do 2.000°F.
James Webb svemirski teleskop (JWST) uspeo je za otprilike dva sata da snimi visokokvalitetan spektar atmosfere, što je omogućilo detaljnu kemijsku analizu. Spektar otkriva prisustvo vodene pare (H2O), metana (CH4), ugljen-dioksida (CO2) i amonijaka (NH3).
Slani kondenzati — KCl i ZnS
Ključni ishod istraživanja bio je to što su hemijske koncentracije imale fizički smislen oblik samo kada su istraživači u svoje atmosferske modele uveli guste oblake od hlorida kalijuma (KCl) i sulfida cinka (ZnS). Iako to nisu "kuhinjske" soli, ovi kondenzati se u astrohemijskom smislu često nazivaju „slanim oblacima“ jer se radi o solima i sulfidima koji kondenzuju u hladnijim atmosferama.
“Nije ličilo ni na šta što smo ranije analizirali,” rekao je Aneesh Baburaj (Northwestern University), opisujući kako su prethodni pozemni pokušaji bili neuspešni.
Bez oblaka, izvedene hemijske zastupljenosti bile su fizički nelogične: oblaci prigušuju signale iz dubljih slojeva atmosfere i menjaju ono što teleskop meri. Teorije su postavljale mogućnost postojanja takvih oblaka više od 15 godina, a ovo je jedna od prvih direktnih potvrda, prema studiji objavljenoj u The Astronomical Journal.
Mesto GJ 504 b u kosmičkoj klasifikaciji
GJ 504 b ima masu od oko 25 masa Jupitera — iznad približnog praga od 13 masa Jupitera gde može da se pojavi deuterijumska fuzija, što je često korišćeni kriterijum za razgraničenje između velikih planeta i smeđih patuljaka. Međutim, atmosfersko obogaćenje teškim elementima (ugljenikom i kiseonikom), slično Jupiteru i Saturnu, ukazuje na formiranje putem akrecije jezgra — tipično za planete. Tim napominje da formacijski putevi smeđih patuljaka ponekad mogu ostaviti slične hemijske tragove, pa poreklo objekta ostaje nerešeno.
Zašto je ovo važno
Otkriće popunjava važan temperaturni jaz između vrlo toplih mladih egzoplaneta i hladnijih gasovitih džinova u našem Sunčevom sistemu. Tehnike snimanja i izdvajanja spektara koje je upotrebio JWST otvaraju put za analize još hladnijih i slabije zračećih objekata, pa će proširenje uzorka pomoći da se proveri da li su slani oblaci česta pojava. Ako se pokaže da jesu, modeli formiranja velikih planeta i mesta rasta njihovih jezgara mogu zahtevati značajno prilagođavanje.
Ovo istraživanje pokazuje kako JWST menja naše razumevanje egzoplaneta — i koliko brzo nove slike i spektar mogu da preokrenu ranija očekivanja.
Izvori: Northwestern University; The Astronomical Journal.
Pomozite nam da budemo bolji.
