Słynna „Różowa Planeta” skrywa słoną niespodziankę
Naukowcy z Northwestern University po raz pierwszy uchwycili w atmosferze odległego, lodowato zimnego obiektu coś, czego astronomowie szukali od ponad 15 lat: chmury zbudowane z soli. Odkrycia, dokonanego za pomocą Teleskopu Kosmicznego Jamesa Webba, dokonano na słynnej „Różowej Planecie” – jednym z najchłodniejszych obiektów planetarnych, jakie kiedykolwiek sfotografowano bezpośrednio.
Przez ponad dekadę ten starożytny, zamglony świat pozostawał zagadką – zbyt słaby, by jego światło można było rozłożyć na widmo z Ziemi. Nowe obserwacje JWST pokazały jednak atmosferę pełną egzotycznej chemii, w tym nieuchwytne dotąd chmury solne. Badanie ukaże się w czwartek, 18 czerwca, w Astronomical Journal.
Najzimniejszy znany towarzysz
– Różowa Planeta to najzimniejszy towarzysz odkryty kiedykolwiek za pomocą instrumentów naziemnych. – Wiele zespołów na świecie próbowało zbadać jego światło, ale było ono zbyt słabe dla teleskopów naziemnych. To uczyniło go idealnym celem dla JWST. – powiedział Aneesh Baburaj z Northwestern, który kierował badaniem.
Odkryta w 2013 roku Różowa Planeta, oficjalnie nazwana GJ504b, krąży wokół gwiazdy podobnej do Słońca, 57 lat świetlnych od Ziemi. Ma około 25 mas Jowisza i znajduje się na granicy między gazowym gigantem a brązowym karłem, dlatego astronomowie wolą określenie „towarzysz o masie planetarnej”. Jej temperatura wynosi zaledwie 290°C – odpowiednik pieca do pieczenia chleba, podczas gdy większość bezpośrednio obrazowanych egzoplanet ma 538–1093°C. Według badania obiekt ma od 2,5 do 4 miliardów lat, a to właśnie wiek odpowiada za jego niską temperaturę – olbrzymie planety rodzą się gorące i stygną z czasem.
Tam, gdzie naziemne obserwatoria spędzały całe noce bez powodzenia, JWST potrzebował niewiele więcej.
– W przeszłości inni astronomowie obserwowali towarzysza przez całą noc za pomocą jednych z największych teleskopów na świecie, żeby zdobyć widmo. Nie mogli go zobaczyć. Z JWST cała obserwacja zajęła nam około dwóch godzin i odnieśliśmy sukces – powiedział Baburaj.
Brakujący element układanki
Dane ujawniły bogatą mieszankę chemiczną: parę wodną, metan, dwutlenek węgla, amoniak i inne związki. Gdy naukowcy wprowadzili je do modelu astrofizycznego, coś się nie zgadzało – symulacja pasowała do obserwacji tylko przy nierealistycznych założeniach. Problem zniknął, gdy do modelu dodano chmury.
– Przeprowadziliśmy symulacje z chmurami i wyniki zgodziły się z tym, co wiemy o zimnych planetach. Próbowaliśmy trzech typów chmur, a słone pasowały najlepiej. Tłumiły sygnatury cząsteczek głębiej w atmosferze, dzięki czemu efekty stały się fizycznie możliwe – dodał Baburaj.
Widmo wskazało też, że GJ504b jest niezwykle bogata w ciężkie pierwiastki, choć pytanie, czy uformowała się jak planeta, czy jak mała gwiazda, pozostaje otwarte. Baburaj wierzy, że zastosowane metody pomogą rozwiązać podobne zagadki innych zimnych, słabo świecących obiektów – także bliżej domu, jak chmury z lodu amoniaku na Jowiszu.
– To pierwszy raz, gdy odkryliśmy, że chmury solne są kluczowe do wyjaśnienia widma obiektu. To dobre przypomnienie, by uwzględniać chmury w naszych modelach – podsumował Baburaj.
Źródło: Uniwersytet Northwestern
Czytaj też: Kluczowy etap przed lotem na Marsa. Instrumenty nowego łazika w akcji
Grafika tytułowa: Daniel Roberts / Pixabay
