Svemirski teleskop James Webb, u jednom od svojih nedavnih promatranja, usmjerio je pažnju na egzoplanet WASP-80 b dok je putovao ispred i iza svoje matične zvijezde. Ovaj događaj, koji se zove transit, otkrio je značajne spektre, ukazujući na prisutnost metana i vodene pare u atmosferi planeta. Iako je ranije detektirana vodena para na preko desetak planeta, metan, koji obilato prevladava u atmosferama plinovitih divova našeg Sunčevog sustava, do sada je izbjegavao detekciju u egzoplanetskim atmosferama proučavanim svemirskim spektroskopijom.
Znanstvenici Taylor Bell iz Bay Area Environmental Research Institute (BAERI) i Luis Welbanks sa Sveučilišta Arizona State, istraživači u NASA-inom Ames istraživačkom centru, ističu važnost ovog otkrića. Znasntveni rad koji je objavljen u časopisu Nature, objašnjava kako je su Webb omogućio identifikaciju metana, molekule koja je dugo izmicala znanstvenicima.
WASP-80 b
WASP-80 b, sa svojom temperaturom od približno 825 Kelvina (oko 1.025 stupnjeva Fahrenheita), klasificiran je kao “topli Jupiter”. Ovaj tip planeta sličan je Jupiteru po veličini i masi, ali ima temperaturu koja je niža od “vrućih Jupitera”, poput HD 209458 b (prvog otkrivenog tranzitnog egzoplaneta), i viša od hladnih Jupitera poput našeg, koji ima oko 125 K (-235 F).
Ovaj egzoplanet obilazi svoju crvenu patuljastu zvijezdu svaka tri dana i smješten je 163 svjetlosne godine od Zemlje u zviježđu Orao (Aquila). Njegova blizina zvijezdi i udaljenost od Zemlje onemogućavaju izravno promatranje čak i pomoću najnaprednijih teleskopa poput Webba. Stoga, znanstvenici koriste tranzitnu i pomrčinsku metodu promatranja, koje su se pokazale ključnima u otkrivanju većine dosad poznatih egzoplaneta.
Tranzitna metoda uključuje promatranje sistema dok planet prelazi ispred svoje zvijezde, što uzrokuje blago zatamnjenje zvjezdanog svjetla. Ovaj fenomen sličan je zatamnjenju koje nastaje kada netko prođe ispred svjetla. Tijekom tranzita, atmosfera planeta apsorbira svjetlost na specifičnim valnim duljinama, što omogućava znanstvenicima da analiziraju sastav atmosfere.
Metoda pomrčine
Metoda pomrčine, s druge strane, uključuje promatranje sustava dok planet prolazi iza zvijezde, što dovodi do drugog, manjeg pada u ukupnom svjetlu. Ova metoda omogućava mjerenje infracrvenog svjetla koje emitira planet, pružajući uvide u njegove atmosferske karakteristike.
Za pretvorbu početnih promatranja u koristan spektar, koristili su se različiti alati, a istraživači su primijenili dva pristupa kako bi osigurali pouzdanost rezultata. Korištenjem dva modela – jednog fleksibilnog i drugog samodostatnog – istraživači su simulirali uvjete atmosfere egzoplaneta pod ekstremnim uvjetima, uspoređujući milijune kombinacija metana, vodene pare i temperatura. Oba modela su došla do istog zaključka: nedvosmisleno otkriće metana.
Potvrđujući svoja otkrića, tim je koristio napredne statističke metode kako bi procijenio vjerojatnost slučajnog šuma u svojim rezultatima. Standardom u polju je ‘5-sigma otkriće’, što znači da su šanse da je otkriće uzrokovano slučajni šum 1 prema 1.7 milijuna. Međutim, metan je detektiran na 6.1-sigma u tranzitnim i pomrčinskim spektrima, što značajno nadmašuje ovaj standard.
Metan: Teško uočljiva molekula
Ovo otkriće ne samo da potvrđuje postojanje izuzetno teško uočljive molekule, već otvara nove mogućnosti za istraživanje kemijskog sastava i evolucije egzoplaneta. Omjeri metana i vode mogu pružiti uvide u omjer ugljika i kisika, što dalje otkriva informacije o formiranju i evoluciji planeta.
Znanstvenici su također uzbuđeni mogućnošću usporedbe planetarnih atmosfera unutar i izvan našeg Sunčevog sustava. NASA-ina istraživanja atmosfera plinovitih divova sada se mogu uspoređivati s egzoplanetima, omogućujući znanstvenicima da “usporede jabuke s jabukama.”
Kako se Webb teleskop usmjerava prema budućim otkrićima, očekuju se daljnja istraživanja WASP-80 b, koja će omogućiti bolje razumijevanje atmosferskih svojstava na različitim valnim duljinama. Istraživanja će vjerojatno uključivati i druge ugljikom bogate molekule poput ugljičnog monoksida i ugljičnog dioksida. Ova otkrića nagovještavaju značajne napretke u razumijevanju egzoplanetskih uvjeta.
Osim toga, otkrićem metana i drugih plinova u egzoplanetima, nastavlja se širenje znanja o kemijskim i fizikalnim procesima u uvjetima različitim od Zemlje. Istraživanja mogu otkriti nove svjetove slične našem domu, a putovanje otkrića sa Svemirskim teleskopom James Webb samo je na početku.
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram –t.me/kozmoshr
Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.
