Utilizând Telescopul Spațial James Webb (JWST) al NASA, cercetătorii au descoperit indicii de gaz în regiunea unui obiect neașteptat: un super-Pământ antic și extrem de fierbinte, al cărui suprafață este probabil acoperită de rocă topită, conform ScienceDaily.
Planeta, denumită TOI-561 b, are o masă de aproximativ două ori mai mare decât cea a Pământului, însă diferă radical în aproape toate celelalte caracteristici.
Ea orbitează foarte aproape de steaua sa, la o distanță de doar 0,4 din cea a lui Mercur față de Soare. Deși steaua sa este ușor mai mică și mai rece decât Soarele nostru, conexiunea strânsă a planetei la orbita sa înseamnă că un ciclu complet durează doar 10,56 ore.
O porțiune a planetei este permanent orientată spre stea, menținând astfel o lumină diurnă constantă.
În sistemul nostru solar, planetele mici și intens întregite primesc adesea un înveliș de gaz original care se pierde devreme în timp. Cu toate acestea, TOI-561 b orbitează o stea mult mai veche decât Soarele și, în ciuda condițiilor aspre, pare să fi păstrat atmosfera.
Densitatea scăzută indică o compoziție neobișnuită
Prezența posibilă a unei atmosfere poate explica o enigmă: densitatea planetei, mai redusă decât cea estimată.
Înainte de interpretarea noilor informații, echipa a analizat dacă structura planetei ar putea explica această densitate. S-a presupus că TOI-561 b ar putea avea un nucleu de fier mai mic și o mantie de rocă mai ușoară comparativ cu Pământul.
Aceasta sugerează că planeta ar putea asemăna cu lumile formate în universul în stadiu tânăr. Totuși, compoziția nu explică complet observațiile.
Temperatura măsurată de JWST dezvăluie o atmosferă ascunsă
Echipa de cercetare a propus, de asemenea, că o atmosferă densă ar putea face ca planeta să pară mai mare și, ca rezultat, mai puțin densă.
Pentru a verifica această ipoteză, au folosit spectrograful în infraroșu apropiat (NIRSpec) al JWST pentru a analiza temperatura părții diurne a planetei, monitorizând luminozitatea acesteia în infraroșu apropiat.
Această tehnică urmărește schimbările de lumină ale sistemului atunci când planeta trece în spatele stelei, o metodă utilizabilă și pentru studierea exoplanetelor din sistemul TRAPPIST-1.
Dacă TOI-561 b nu avea atmosferă, temperatura pe partea sa diurnă ar fi aproape 2.700 de grade Celsius (4.900 de grade Fahrenheit).
Însă, măsurătorile indică o temperatură mai scăzută, aproximativ 1.800 de grade Celsius (3.200 de grade Fahrenheit). Deși extrem de caldă, această diferență sugerează căldură redistribuită pe întreaga suprafață a planetei.
Pentru a explica temperatura mai redusă, cercetătorii au explorat mai multe scenarii.
Un ocean de rocă topită la suprafață poate transfera căldură, însă fără o atmosferă, partea nocturnă rămâne probabil solidă, limitând transferul de energie termică. De asemenea, un strat subțire de rocă vaporizată nu ar putea asigura o răcire suficientă de unul singur.
Deși dovezile indică clar existența unei atmosfere, rămâne întrebarea: cum poate o planetă expusă radiațiilor intense să conserve gazul? Este probabil ca o parte din material să fie dispersată în spațiu, însă nu neapărat atât de rapid pe cât s-ar crede.
Observațiile JWST suscită noi întrebări despre exoplanete
Rezultatele provin din Programul General de Observatori 3860 al JWST, care a urmărit sistemul timp de peste 37 de ore, pe măsură ce planeta a realizat aproape patru orbite.
Cercetătorii analizează în prezent întregul set de date pentru a crea hărți termice ale planetei și pentru a aprofunda înțelegerea compoziției atmosferei.
Această activitate continuă o tradiție îndelungată a implicării Carnegie Science în proiectul JWST, începută la începuturile dezvoltării telescopului și continuând în mai multe cicluri de observație.
De la lansarea JWST, cercetătorii de la Carnegie au condus multiple echipe dedicate studiilor asupra exoplanetelor, galaxiilor și altor fenomene cosmice.
