Atmosfera egzoplaneta otkriva tajne svijeta koji ne postoji u Sunčevu sustavu

Atmosfera egzoplaneta pruža pogled u svijet koji ne nalazimo među planetima našeg sustava.

---

Atmosfera egzoplaneta TOI-421 b otkrivena je s dosad neviđenom jasnoćom, zahvaljujući moćnim instrumentima svemirskog teleskopa James Webb. Po prvi put znanstvenici su uspjeli prodrijeti kroz gustu maglu jednog od najzagonetnijih tipova planeta u svemiru – sub-Neptuna – i dobiti konkretne podatke o njegovu kemijskom sastavu. TOI-421 b je plinoviti svijet kakav ne postoji u Sunčevu sustavu, a njegova atmosfera otkriva mnogo više od pukog popisa plinova.

“Čekala sam cijelu karijeru trenutak kada ćemo napokon moći ozbiljno proučavati atmosfere manjih egzoplaneta,” izjavila je Eliza Kempton, voditeljica istraživanja sa Sveučilišta Maryland. “To je ključ za razumijevanje njihova nastanka i razvoja – i zašto ih uopće nema među našim planetima.”

Sub-Neptuni nisu postojali ni u teoriji prije nego što ih je otkrio svemirski teleskop Kepler, a sada se čini da su među najčešćim planetima u galaksiji. No unatoč brojnosti, ostali su neistraženi zbog neprozirnih atmosfera koje nisu dopuštale spektroskopska promatranja. Njihov spektar bio je ravan – bez karakterističnih tragova molekula – što je ukazivalo na guste slojeve oblaka ili fotokemijske magle nepoznatog sastava.

TOI-421 b pokazuje neobičnu atmosferu i drukčiji razvoj

Znanstvenici su se nadali da će TOI-421 b biti iznimka jer su prethodni podaci sugerirali da planeti iznad određene temperature možda imaju manje oblaka. I bili su u pravu – atmosfera egzoplaneta TOI-421 b bila je dovoljno prozirna da omogući otkrivanje tragova vodene pare, ugljikova monoksida i sumporova dioksida. No ono što je iznenadilo istraživače bio je potpuni izostanak metana i ugljikova dioksida, što sugerira neuobičajeno visoku prisutnost vodika.

“Zadnjih mjeseci počeli smo vjerovati da sub-Neptuni imaju atmosfere pune teških molekula,” kaže Kempton. “A onda smo naišli na planet koji nam pokazuje sasvim suprotnu sliku.”

Egzoplanet TOI-421 b kruži oko zvijezde nalik našem Suncu, što ga dodatno razlikuje od većine sub-Neptuna koji se nalaze u orbiti oko hladnijih crvenih patuljaka. Temperatura od preko 700 °C dovoljan je razlog da se metan razgradi, čime se otvara jasan pogled u atmosferu.

Brian Davenport, doktorand koji je obradio podatke, ističe: “Kod većine sub-Neptuna znamo da imaju atmosferu, ali nemamo podatke o njezinu sastavu. Kod TOI-421 b po prvi put vidimo konkretne plinove i možemo analizirati uvjete.”

Jedna od najsugestivnijih pretpostavki istraživača jest da atmosfera egzoplaneta TOI-421 b vrlo vjerno odražava sastav njegove zvijezde. Ako bi se plinovi iz zvijezde jednostavno prenijeli na planet i ohladili, dobili bismo upravo ovakvu kemijsku kombinaciju – što je svojstveno plinovitim divovima poput Jupitera, a ne tipičnim sub-Neptunima.

Otkriće TOI-421 b pokreće nova pitanja: koliko je čest ovakav tip planeta? Jesu li još neki sub-Neptuni “čisti” samo zato što su vrući? Znanstvenici se nadaju da će nova promatranja sličnih planeta dovesti do odgovora.

“Otvorili smo vrata prema boljem razumijevanju ovih planeta,” zaključuje Davenport. “Visoke temperature pomažu nam da ih konačno upoznamo.”