Σπουδαία ανακάλυψη του James Webb: Εντόπισε γιγάντιο πλανήτη με δύο ήλιους - Προβληματισμός για τα σύννεφά του

Ακόμα μία εντυπωσιακή ανακάλυψη έκανε το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA το οποίο κοίταξε απευθείας στην ατμόσφαιρα ενός γιγάντιου εξωπλανήτη με δύο ήλιους, γνωστού ως VHS 1256 b και βρήκε έναν «ανήσυχο» κόσμο με ταραχώδη σύννεφα από πυριτικά άλατα, παρόμοια με την άμμο εδώ στη Γη, όπως ανακοινώθηκε σε ένα πρόσφατα δημοσιευμένο άρθρο στο Astrophysical Journal Letters.

Αυτή η αναφορά για τον άσχημο, αλλά τόσο ενδιαφέροντα καιρό των εξωπλανητών προέρχεται από τη μοναδική ικανότητα του James Webb να συλλέγει λεπτομερή φάσματα των αντικειμένων στο διάστημα, επιτρέποντας στους επιστήμονες να καταλάβουν τις συνθέσεις τους. Αν και το James Webb μας έχει δείξει φάσματα εξωπλανητών και στο παρελθόν είναι η πρώτη φορά που το κάνει συλλέγοντας φως από τον ίδιο τον πλανήτη, με μια μέθοδο γνωστή ως άμεση απεικόνιση.

Ο VHS 1256b βρίσκεται περίπου 40 έτη φωτός μακριά από τη Γη. Είναι ένας παράξενος κόσμος, που δεν έχει καμία σχέση με τον δικό μας μπλε πλανήτη. Έχει περίπου 19 φορές μεγαλύτερη μάζα από τον Δία, για παράδειγμα, περιστρέφεται γύρω από δύο αστέρια αντί για ένα, και χρειάζεται σχεδόν 10.000 χρόνια για να κάνει τον κύκλο του γύρω από αυτά τα αστέρια που τον φιλοξενούν.

Τι συμβαίνει με τα σύννεφα του πλανήτη

Μέσα σε αυτά τα νέφη, το Webb εντόπισε τόσο μεγαλύτερους όσο και μικρότερους κόκκους πυριτικής σκόνης, οι οποίοι απεικονίζονται σε ένα φάσμα. «Οι λεπτότεροι πυριτικοί κόκκοι στην ατμόσφαιρά του μπορεί να μοιάζουν περισσότερο με μικροσκοπικά σωματίδια στον καπνό», σημείωσε η συν-συγγραφέας Beth Biller του Πανεπιστημίου του Εδιμβούργου στη Σκωτία. «Οι μεγαλύτεροι κόκκοι μπορεί να μοιάζουν περισσότερο με πολύ καυτά, πολύ μικρά σωματίδια άμμου».

Ο VHS 1256 b έχει χαμηλή βαρύτητα σε σύγκριση με τους πιο ογκώδεις καφέ νάνους, πράγμα που σημαίνει ότι τα πυριτικά νέφη του μπορούν να εμφανιστούν και να παραμείνουν ψηλότερα στην ατμόσφαιρά του, όπου ο Webb μπορεί να τα ανιχνεύσει. Ένας άλλος λόγος που ο ουρανός του είναι τόσο ταραχώδης είναι η ηλικία του πλανήτη. Με αστρονομικούς όρους, είναι αρκετά νέος. Μόλις 150 εκατομμύρια χρόνια έχουν περάσει από τότε που σχηματίστηκε - και θα συνεχίσει να αλλάζει και να ψύχεται για δισεκατομμύρια χρόνια.

Από πολλές απόψεις, η ομάδα θεωρεί ότι αυτά τα ευρήματα είναι τα πρώτα «νομίσματα» που βγήκαν από ένα φάσμα που οι ερευνητές θεωρούν ως ένα σεντούκι με δεδομένα. Με πολλούς τρόπους, έχουν μόλις αρχίσει να προσδιορίζουν το περιεχόμενό του. «Έχουμε εντοπίσει τα πυριτικά άλατα, αλλά η καλύτερη κατανόηση του ποια μεγέθη και σχήματα κόκκων ταιριάζουν με συγκεκριμένους τύπους νεφών θα απαιτήσει πολλή επιπλέον δουλειά», δήλωσε ο Miles. «Αυτό δεν είναι η τελευταία λέξη για αυτόν τον πλανήτη - είναι η αρχή μιας μεγάλης κλίμακας προσπάθειας μοντελοποίησης για να ταιριάξουμε τα πολύπλοκα δεδομένα του Webb».

Εντυπωσιάζουν οι δυνατότητες του James Webb

Αν και όλα τα χαρακτηριστικά που παρατήρησε η ομάδα έχουν εντοπιστεί σε άλλους πλανήτες σε άλλα σημεία του Γαλαξία μας από άλλα τηλεσκόπια, άλλες ερευνητικές ομάδες συνήθως εντόπιζαν μόνο ένα κάθε φορά. «Κανένα άλλο τηλεσκόπιο δεν έχει εντοπίσει τόσα πολλά χαρακτηριστικά ταυτόχρονα για έναν μόνο στόχο», δήλωσε ο συν-συγγραφέας Andrew Skemer του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στη Σάντα Κρουζ. «Βλέπουμε πολλά μόρια σε ένα μόνο φάσμα από τον Webb που περιγράφουν λεπτομερώς τα δυναμικά συστήματα νεφών και καιρού του πλανήτη».

Η ομάδα κατέληξε σε αυτά τα συμπεράσματα αναλύοντας δεδομένα γνωστά ως φάσματα που συγκεντρώθηκαν από δύο όργανα επί του Webb, τον φασματογράφο εγγύς υπερύθρου (NIRSpec) και το όργανο μέσου υπερύθρου (MIRI). Δεδομένου ότι ο πλανήτης περιστρέφεται σε τόσο μεγάλη απόσταση από τα άστρα του, οι ερευνητές ήταν σε θέση να τον παρατηρήσουν απευθείας, αντί να χρησιμοποιήσουν την τεχνική της διέλευσης ή μια στεμματογράφο για να πάρουν αυτά τα δεδομένα.

Θα έχουμε πολλά περισσότερα να μάθουμε για τον VHS 1256 b τους επόμενους μήνες και χρόνια, καθώς αυτή η ομάδα - και άλλες - θα συνεχίσουν να κοσκινίζουν τα υψηλής ανάλυσης υπέρυθρα δεδομένα του Webb. «Υπάρχει μια τεράστια απόδοση σε ένα πολύ μικρό χρονικό διάστημα του τηλεσκοπίου», πρόσθεσε ο Biller. «Με μόνο λίγες ώρες παρατηρήσεων, έχουμε αυτό που μοιάζει με ατελείωτες δυνατότητες για πρόσθετες ανακαλύψεις».

Τι μπορεί να γίνει με αυτόν τον πλανήτη σε δισεκατομμύρια χρόνια από τώρα; Δεδομένου ότι βρίσκεται τόσο μακριά από τα αστέρια του, θα γίνει ψυχρότερος με την πάροδο του χρόνου και ο ουρανός του μπορεί να μετατραπεί από συννεφιασμένος σε διαυγής.

Οι ερευνητές παρατήρησαν τον VHS 1256 b στο πλαίσιο του επιστημονικού προγράμματος Early Release Science του Webb, το οποίο έχει σχεδιαστεί για να βοηθήσει στη μεταμόρφωση της ικανότητας της αστρονομικής κοινότητας να χαρακτηρίζει τους πλανήτες και τους δίσκους όπου σχηματίζονται.

Η εργασία της ομάδας, με τίτλο «The JWST Early Release Science Program for Direct Observations of Exoplanetary Systems II: A 1 to 20 Micron Spectrum of the Planetary-Mass Companion VHS 1256-1257 b», θα δημοσιευτεί στο The Astrophysical Journal Letters στις 22 Μαρτίου.

Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb είναι το κορυφαίο διαστημικό επιστημονικό παρατηρητήριο στον κόσμο. Το Webb θα λύσει μυστήρια στο ηλιακό μας σύστημα, θα κοιτάξει πέρα από αυτό σε μακρινούς κόσμους γύρω από άλλα αστέρια και θα διερευνήσει τις μυστηριώδεις δομές και την προέλευση του σύμπαντός μας και τη θέση μας σε αυτό. Το Webb είναι ένα διεθνές πρόγραμμα υπό την ηγεσία της NASA με τους εταίρους της, την ESA (Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος) και την Καναδική Υπηρεσία Διαστήματος.