Najnovija opažanja svemirskog teleskopa James Webb bacaju novo svjetlo na to kako nastaju egzoplaneti.
U atmosferi egzoplaneta WASP-121b, koji se nalazi više od 800 svjetlosnih godina od Zemlje, otkriveni su tragovi ugljika, kisika i silicija – ali i nešto što je znanstvenike potpuno zateklo.
Najnovija mjerenja svemirskog teleskopa James Webb otkrivaju snažne vertikalne vjetrove koji cirkuliraju noćnom stranom planeta i premještaju metan — u suprotnosti s dosadašnjim očekivanjima.
Istraživački tim predvodili su Thomas Evans-Soma i Cyril Gapp, koji su zajedno s kolegama pomoću spektrografa u infracrvenom dijelu spektra analizirali sastav atmosfere ovog egzoplaneta tijekom njegove rotacije. Rezultati su otkrili kompleksan kemijski profil,vodenu paru, ugljikov monoksid, silicijev monoksid, ali ne i metan u prijelaznom području između dnevne i noćne strane. No, metan se ipak iznenađujuće pojavio na potpuno tamnoj strani planeta.
Prvo otkriće silicijeva monoksida na nekom planetu
WASP-121b pripada skupini takozvanih “vrućih Jupitera“, divovskih plinovitih planeta koji kruže vrlo blizu svojim zvijezdama. Jedna orbita traje mu tek nešto više od 30 sati. Planet je gravitacijski zaključan, što znači da stalno istu stranu okreće prema zvijezdi , poput Mjeseca u odnosu na Zemlju. Ta strana doseže temperature do 3000 °C, dok je suprotna, noćna strana, relativno “hladnih” 1500 °C.
“Temperatura je toliko visoka da čak i materijali koji su inače čvrsti, poput silicija, prelaze u plinovito stanje”, kaže Evans-Soma iz Instituta Max Planck za astronomiju. Upravo je u takvim uvjetima svemirski teleskop James Webb prvi put uopće potvrdio prisutnost silicijeva monoksida u atmosferi nekog planeta.
Prema dr. Anjali Piette sa Sveučilišta u Birminghamu, to je otkriće od ogromnog značaja: “To nije samo detekcija molekule, nego i dokaz da JWST ima sposobnost proučavati kemiju planeta s preciznošću koju nismo mogli ni zamisliti.”
Tragovi postanka: planet možda potječe iz hladnijeg dijela sustava
Na temelju omjera različitih kemijskih spojeva, istraživači vjeruju da WASP-121b nije nastao tamo gdje danas kruži. Njegova kemija upućuje na regiju u kojoj su temperature bile dovoljno visoke za stvaranje metana, ali dovoljno niske da voda ostane zaleđena, što bi u našem Sunčevom sustavu bilo negdje između Jupitera i Urana.
Silicij, koji se danas detektira u atmosferi kao plin, izvorno je postojao u obliku stijena, poput kvarca. Te stijene su se s vremenom povezivale u planetesimale, gradivne blokove planeta, no taj se proces događa sporo i često kasnije u formiranju planeta, kada je plinoviti omotač već formiran. To ukazuje na to da je WASP-121b do svog sadašnjeg sastava došao kroz složen razvojni put.
“Omjeri ugljika, kisika i silicija pomažu nam rekonstruirati kako je planet evoluirao i odakle je prikupio svoj materijal”, ističe Evans-Soma.
Metan koji ne bi trebao postojati
Najveće iznenađenje bila je prisutnost metana, na mjestu gdje ga ne bi trebalo biti. Znanstveni modeli do sada su predviđali da će plinovi na ovako vrućim planetima biti raspoređeni u tankim slojevima, bez mnogo miješanja. No, nova mjerenja pokazuju da noćna strana WASP-121b sadrži značajne količine metana, što sugerira postojanje snažnih uzlaznih struja koje podižu plin iz donjih slojeva atmosfere.
“Ovo ozbiljno dovodi u pitanje postojeće modele dinamike egzoplaneta”, kaže Evans-Soma. “Morat ćemo ih prilagoditi kako bismo objasnili ovu razinu vertikalnog miješanja.”
Gapp dodaje da upravo zbog plinovitog stanja mnogih kemijskih spojeva ovakvi planeti postaju prirodni laboratoriji za istraživanje atmosferskih procesa. WASP-121b, unatoč svom paklenom okolišu, postaje ključ za razumijevanje nastanka i evolucije planeta u svemiru.
🔵 Pridružite se razgovoru!
Imate nešto za podijeliti ili raspraviti? Povežite se s nama na Facebooku i pridružite se zajednici znatiželjnih istraživača u našem Telegram kanalu. Za najnovija otkrića i uvide, pratite nas i na Google Vijestima.
