Telescopul James Webb dezvăluie două amurguri complet diferite pe o lume extraterestră

Adaugă-ne ca sursă preferată

Urmărește-ne in Discover

Astronomii care utilizează Telescopul Spațial James Webb (JWST) au descoperit diferențe frapante între regiunile de zori și cele de amurg ale exoplanetei ultra-fierbinți WASP-121 b.

Aceste zone de graniță, cunoscute sub numele de „terminatori”, marchează tranziția dintre partea cu zi permanentă și cea cu noapte permanentă a planetei. Descoperirile oferă cea mai clară dovadă de până acum că cele două regiuni prezintă temperaturi și compoziții atmosferice complet diferite, confirmând predicții care anterior existau doar în modelele teoretice.

Descoperirea provine din măsurătorile luminii infraroșii a stelei-gazdă, care a trecut prin atmosfera planetei în timp ce WASP-121 b tranzita prin fața acesteia. Examinând modul în care atmosfera a filtrat acea lumină, cercetătorii au descoperit un model inegal de absorbție, explicat prin diferențele termice și chimice dintre cele două emisfere.

Observațiile arată că terminatorul de seară absoarbe mai multă lumină decât cel de dimineață. Acest fenomen confirmă teoriile actuale despre vânturile atmosferice puternice care transportă căldura de pe partea diurnă, extrem de fierbinte, către partea nocturnă, mai rece.

Deoarece aceste vânturi se deplasează spre est, în direcția de rotație a planetei, ele încălzesc mai puternic regiunea de seară. Pe măsură ce temperaturile cresc, atmosfera se extinde, creând o secțiune transversală mai mare în calea luminii stelare și absorbind mai multe radiații.

Temperaturi și compoziții complet diferite

Datele colectate cu instrumentul NIRSpec (spectrograful în infraroșu apropiat) au dezvăluit, de asemenea, un semnal mai puternic de monoxid de carbon spre sfârșitul tranzitul. Cercetătorii cred că această modificare este cauzată de efectele de temperatură, mai degrabă decât de o creștere reală a abundenței acestui gaz.

În schimb, moleculele de apă devin mai puțin abundente în regiunile atmosferice mai fierbinți. Oamenii de știință interpretează acest lucru ca o scădere reală a apei, deoarece temperaturile din atmosfera superioară sunt suficient de ridicate pentru a descompune moleculele de apă în elementele lor componente.

Detectarea unor astfel de diferențe subtile a fost posibilă datorită efectului de rotație. Forțele mareice au sincronizat rotația planetei cu orbita sa, ceea ce înseamnă că o rotație completă în jurul axei sale durează la fel de mult ca o călătorie în jurul stelei. Ca urmare, o emisferă este orientată permanent spre stea, în timp ce cealaltă rămâne în întuneric perpetuu.

„WASP-121b este deosebit de extremă, cu temperaturi medii pe emisfera diurnă în jur de 2.500 °C, în timp ce pe cea nocturnă sunt mai aproape de aproximativ 725 °C”, explică coautorul Tom Evans-Soma de la Universitatea din Newcastle, Australia.

O exoplanetă extremă

În timpul unui tranzit complet, WASP-121 b se rotește cu aproximativ 30 de grade, suficient pentru a le permite astronomilor să distingă terminatorul de dimineață (zori) de cel de seară (amurg) cu o precizie remarcabilă.

Pentru a înțelege observațiile, cercetătorii au rulat simulări computerizate ale transportului de căldură. Modelele au reprodus asimetria generală, însă efectul observat a fost mult mai puternic decât cel prezis. Această discrepanță sugerează existența unor procese suplimentare.

O posibilitate este ca terminatorul de dimineață să experimenteze o răcire suplimentară, cauzată de prezența unor nori. Spre deosebire de cei de pe Pământ, acești nori ar fi compuși din minerale, cum ar fi silicații, scrie Sciencedaily.

Ei ar putea bloca radiațiile infraroșii venite din straturile inferioare mai fierbinți, făcând atmosfera să pară mai rece decât este în realitate. Când echipa a modificat simulările pentru a aproxima efectele norilor, rezultatele s-au aliniat mult mai bine cu observațiile reale ale JWST.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Telescopul Webb a dezvăluit o planetă arsă de steaua sa

Telescopul Spațial James Webb a dezvăluit cea mai clară hartă cu rețeaua cosmică

Telescopul Webb a descoperit două găuri negre care cresc mult mai rapid decât galaxiile lor

Atmosfera haotică a lui Saturn, dezvăluită de telescoapele James Webb și Hubble