Ce a descoperit Telescopul Spațial James Webb pe un super-Pământ topit?

Telescopul Spațial James Webb (JWST) al NASA a ajutat cercetătorii să găsească cel mai clar semn de până acum că o planetă stâncoasă dincolo de Sistemul Solar este învăluită de o atmosferă.

Observațiile lor asupra super-Pământului ultra-fierbinte TOI-561 b indică faptul că această exoplanetă este probabil învăluită într-un strat gros de gaze așezat deasupra unui ocean global de rocă topită.

• Telescopul Webb a detectat o atmosferă imposibilă pe un fost Pământ antic
• Supercomputerele au rezolvat un mister cosmic vechi de 50 de ani

Rezultatele, publicate în The Astrophysical Journal Letters, ajută la explicarea densității surprinzător de mici a planetei și contestă ideea de lungă durată că planetele relativ mici care orbitează foarte aproape de stelele lor nu pot reține atmosfera.

TOI-561 b are o rază de aproximativ 1,4 ori mai mare decât cea a Pământului și finalizează o orbită în mai puțin de 11 ore, plasând-o într-un grup rar cunoscut sub numele de exoplanete cu perioadă ultra-scurtă.

Planeta orbitează steaua la o distanță extrem de mică, ceea ce blochează aproape sigur o parte să fie orientată permanent spre stea. Pe această parte, temperaturile ar trebui să depășească cu mult punctul de topire al rocii.

„Avem nevoie într-adevăr de o atmosferă groasă, bogată în volatile, pentru a explica toate observațiile,” a declarat Dr. Anjali Piette, co-autoare. O explicație posibilă explorată pentru densitatea mică a planetei este că TOI-561 b ar putea conține un nucleu de fier relativ mic, împreună cu o manta din rocă mai puțin densă decât interiorul Pământului.

O orbită extremă și o densitate neobișnuită

„Ceea ce diferențiază cu adevărat această planetă este densitatea sa neașteptat de mică. Este mai puțin densă decât te-ai aștepta dacă ar avea o compoziție asemănătoare Pământului,” a spus Johanna Teske, autoarea principală.

Deoarece orbitează o stea foarte veche, săracă în fier, planeta s-ar putea să se fi format într-un mediu chimic diferit, iar compoziția sa ar putea semăna cu lumi care s-au format când universul era încă relativ tânăr.

Echipa a propus că TOI-561 b ar putea fi învelită într-o atmosferă substanțială care face planeta să pară mai mare decât corpul său solid. Folosind instrumentul NIRSpec al Webb pentru a măsura temperatura părții luminate pe baza luminozității sale în infraroșu apropiat, cercetătorii au testat ideea prezenței unei atmosfere, scrie Sciencedaily.

Dacă TOI-561 b ar fi fost doar o suprafață stâncoasă fără atmosferă care să transporte căldura, emisfera sa iluminată ar trebui să atingă aproximativ 2.700 de grade Celsius.

O întrebare esențială

În schimb, datele NIRSpec indică faptul că temperatura părții luminate este mai aproape de 1.800 de grade Celsius – încă extrem de fierbinte, dar semnificativ mai rece decât se aștepta.

Pentru a explica această temperatură mai mică, cercetătorii au evaluat mai multe scenarii. Deși un ocean global de magmă ar putea muta o parte din căldură spre partea întunecată, nu ar fi suficient fără o atmosferă.

Deși măsurătorile Webb susțin puternic prezența unei atmosfere, rămâne o întrebare esențială: cum poate o planetă relativ mică, bombardată de radiații atât de intense, să-și păstreze o atmosferă, mai ales una care pare atât de substanțială?

„Credem că există un echilibru între oceanul de magmă și atmosferă,” a spus Tim Lichtenberg, co-autor. „În timp ce gazele ies din planetă pentru a alimenta atmosfera, oceanul de magmă le absoarbe înapoi în interior. Această planetă trebuie să fie mult, mult mai bogată în volatile decât Pământul pentru a explica observațiile. Este ca o minge de lavă umedă.”

Vă mai recomandăm să citiți și:

Telescopul Spațial James Webb a confirmat cea mai veche și mai îndepărtată supernovă observată vreodată

Telescopul Webb a descoperit o galaxie spirală masivă de la începuturile Universului

Ce a detectat Telescopul James Webb în atmosfera unei planete pitice îndepărtate?

Telescopul Webb a descoperit o planetă din carbon care nu ar trebui să existe