Το τηλεσκόπιο Webb ανίχνευσε ατμόσφαιρα σε πλανήτη που περιφέρεται γύρω από ένα νεκρό αστέρι

Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA παρείχε την πρώτη ατμοσφαιρική χαρακτηριοποίηση ενός πλανήτη που περιφέρεται γύρω από ένα νεκρό αστέρι, λύνοντας το μυστήριο του πώς ένας κόσμος στο μέγεθος του Δία κατέληξε σε μια απίστευτα στενή τροχιά γύρω από ένα υπόλειμμα λευκού νάνου — και προσφέροντας μια πρόγευση για το τι μπορεί να περιμένει τους αέριους γίγαντες στο δικό μας ηλιακό σύστημα σε δισεκατομμύρια χρόνια από τώρα.

Ένας πλανήτης που δεν θα έπρεπε να υπάρχει

Τα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν την 1η Ιουλίου στο περιοδικό Nature, περιγράφουν λεπτομερώς τις παρατηρήσεις του Webb για τον εξωπλανήτη WD 1856 b καθώς περνούσε μπροστά από τον λευκό νάνο-ξενιστή του, περίπου 80 έτη φωτός μακριά από τη Γη. Ο πλανήτης έχει περίπου το μέγεθος του Δία, αλλά περιφέρεται γύρω από ένα αστέρι στο μέγεθος της Γης σε απόσταση 50 φορές μικρότερη από αυτή που περιφέρεται η Γη γύρω από τον Ήλιο — μια τοποθεσία όπου θα είχε καταστραφεί κατά την προηγούμενη φάση του ερυθρού γίγαντα του αστεριού.eurekalert+1

"Ο πλανήτης είναι αρκετά ιδιόρρυθμος", δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας Δρ. Ryan MacDonald από το Πανεπιστήμιο του St Andrews. "Έχει περίπου το μέγεθος του Δία, αλλά ο λευκός νάνος γύρω από τον οποίο περιφέρεται έχει το μέγεθος της Γης, επομένως ο πλανήτης είναι επτά φορές μεγαλύτερος από το αστέρι του".eurekalert

Μια εφαπτόμενη διέλευση ξεκλειδώνει το μυστήριο

Χρησιμοποιώντας μια εφαπτόμενη διέλευση που διήρκεσε μόλις οκτώ λεπτά, το Webb κατέγραψε το φως που περνούσε μέσα από την ανώτερη ατμόσφαιρα του πλανήτη και μέτρησε την υπέρυθρη εκπομπή από τον ίδιο τον πλανήτη. Τα δεδομένα περιόρισαν τη μάζα του WD 1856 b μεταξύ τεσσάρων και έντεκα φορές τη μάζα του Δία, και αποκάλυψαν μια θερμοκρασία περίπου 400 Kelvin (126°C) — περίπου 240 βαθμούς θερμότερη από ό,τι αναμενόταν μόνο από το αστρικό φως.eurekalert

Αυτή η περίσσεια θερμότητας αποδείχθηκε ότι ήταν το κρίσιμο στοιχείο. Ο συν-συγγραφέας Δρ. Christopher O'Connor από το Πανεπιστήμιο Northwestern μοντελοποίησε τον τρόπο με τον οποίο ο πλανήτης ψύχθηκε με την πάροδο του χρόνου και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η θέρμανση συνέβη πιθανότατα μεταξύ 3 και 5,5 δισεκατομμυρίων ετών αφότου το αστέρι έγινε λευκός νάνος. Ο πλανήτης επιβίωσε από τη φάση του ερυθρού γίγαντα σε ασφαλή απόσταση και μετακινήθηκε προς τα μέσα μόνο αργότερα, λόγω βαρυτικών αλληλεπιδράσεων με συνοδά αστέρια στο τριπλό αστρικό σύστημα.eurekalert

Πρώτη ατμόσφαιρα σε πλανήτη νεκρού αστεριού

Το φάσμα μετάδοσης του Webb αποκάλυψε επίσης ενδείξεις μεθανίου και μικρών σωματιδίων νεφών στην ατμόσφαιρα του πλανήτη — την πρώτη τέτοια ανίχνευση για οποιονδήποτε πλανήτη που διέρχεται μπροστά από έναν λευκό νάνο. Η συν-συγγραφέας Δρ. Victoria Boehm από το Πανεπιστήμιο Cornell σημείωσε ότι η ομάδα έχει ήδη παρατηρήσει τέσσερις επιπλέον διελεύσεις για να εξερευνήσει περαιτέρω την ατμόσφαιρα.science.nasa+2

"Αυτή είναι μόνο η αρχή της εξερεύνησής μας για πλανήτες που περιφέρονται γύρω από νεκρά αστέρια με το Webb", δήλωσε ο MacDonald. "Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι ο αστρικός θάνατος δεν είναι το τέλος — ορισμένοι πλανήτες βιώνουν ένα ζωντανό και γεμάτο ενέργεια μέλλον μετά τον θάνατο του αστεριού τους".eurekalert