Iznenađujuće niska količina metana i ogromna jezgra skrivaju se unutar planeta nalik na šećernu vunu, WASP-107 b. Otkrića, temeljena na podacima prikupljenim pomoću Svemirskog teleskopa James Webb, predstavljaju prva mjerenja mase jezgre egzoplaneta. Ova otkrića će vjerojatno poduprijeti buduće studije planetarnih atmosfera i unutrašnjosti, što je ključni aspekt u potrazi za nastanjivim svjetovima izvan našeg Sunčevog sustava.
“Gledanje u unutrašnjost planeta udaljenog stotinama svjetlosnih godina zvuči gotovo nemoguće, ali kada znate masu, radijus, sastav atmosfere i temperaturu unutrašnjosti, imate sve potrebne podatke za dobivanje ideje o tome što je unutra i koliko je teška ta jezgra”, rekao je glavni autor David Sing, Bloombergov istaknuti profesor znanosti o Zemlji i planetima na Sveučilištu Johns Hopkins. “Sada to možemo učiniti za mnoge različite plinovite planete u raznim sustavima.”
Objavljeno u časopisu Nature, istraživanje pokazuje da planet ima tisuću puta manje metana nego što se očekivalo i jezgru 12 puta masivniju od Zemljine.
Divovski planet s užarenom atmosferom
Divovski planet obavijen užarenom atmosferom nalik na šećernu vunu, WASP-107 b, kruži oko zvijezde udaljene oko 200 svjetlosnih godina. Napuhan je zbog svoje građe: svijet veličine Jupitera s tek desetinom mase tog planeta. Iako sadrži metan, gradivni blok života na Zemlji, planet se ne smatra nastanjivim zbog svoje blizine matičnoj zvijezdi i nedostatka čvrste površine. No, mogao bi pružiti važne tragove o kasnoj fazi evolucije planeta.
U zasebnoj studiji također objavljenoj u Nature, drugi znanstvenici su primijetili metan pomoću Webbovog teleskopa i pružili slične uvide o veličini i gustoći planeta. “Želimo proučavati planete sličnije plinovitim divovima u našem Sunčevom sustavu, koji imaju puno metana u svojim atmosferama”, rekao je Sing. “Tu je priča o WASP-107 b postala zaista zanimljiva, jer nismo znali zašto su razine metana tako niske.”
Kemijski profil planeta
Nove mjere metana sugeriraju da se molekula transformira u druge spojeve dok se uzdiže iz unutrašnjosti planeta, interagirajući s mješavinom drugih kemikalija i svjetlošću zvijezde u gornjoj atmosferi. Tim je također izmjerio sumpor dioksid, vodenu paru, ugljični dioksid i ugljični monoksid, te otkrio da WASP-107 b ima više teških elemenata od Urana i Neptuna.
Kemijski profil planeta počinje otkrivati ključne dijelove slagalice o tome kako planetarne atmosfere reagiraju u ekstremnim uvjetima, rekao je Sing. Njegov tim će provesti slična promatranja tijekom sljedeće godine na dodatnih 25 planeta pomoću Svemirskog teleskopa Webb.
“Nikada nismo mogli proučavati ovaj proces miješanja u atmosferi egzoplaneta u detalje, tako da će ovo značajno doprinijeti razumijevanju kako ti dinamični kemijski procesi funkcioniraju”, rekao je Sing. “To je nešto što nam je svakako potrebno dok počinjemo proučavati stjenovite planete i biomarkere.”
Termodinamika i unutrašnjost planeta
Znanstvenici su spekulirali da je prevelik radijus planeta rezultat izvora topline iznutra, rekao je Zafar Rustamkulov, doktorand planetarnih znanosti na Johns Hopkinsu koji je suvoditelj istraživanja. Kombinirajući modele atmosferske i unutrašnje fizike s Webbovim podacima o WASP-107 b, tim je objasnio kako planetarna termodinamika utječe na promatranu atmosferu.
“Planet ima vruću jezgru, a taj izvor topline mijenja kemiju plinova dublje dolje, ali također pokreće snažno, konvektivno miješanje koje se uzdiže iz unutrašnjosti”, rekao je Rustamkulov. “Vjerujemo da ta toplina uzrokuje promjene u kemiji plinova, posebno uništavajući metan i stvarajući povećane količine ugljičnog dioksida i ugljičnog monoksida.”
Nova otkrića također predstavljaju najočitiju vezu koju su znanstvenici uspjeli uspostaviti između unutrašnjosti egzoplaneta i vrha njegove atmosfere, rekao je Rustamkulov. Prošle godine Webb je otkrio sumpor dioksid oko 700 svjetlosnih godina udaljen u drugom egzoplanetu nazvanom WASP-39, pružajući prvi dokaz o atmosferskom spoju stvorenom reakcijama potaknutim svjetlošću zvijezde.
Tim sa Sveučilišta Johns Hopkins sada se fokusira na istraživanje što održava jezgru vrućom, pretpostavljajući da sile mogu biti slične onima koje uzrokuju plimu i oseku u oceanima na Zemlji. Planiraju testirati je li planet rastegnut i povučen gravitacijom svoje zvijezde te kako to može objasniti visoku toplinu jezgre.
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.
