Teleskop Webba zbadał wnętrze egzoplanety WASP-107 b
Astronomowie za pomocą Kosmicznego Teleskopu Webba zajrzeli w głąb planety WASP-107 b. Odkryli zaskakująco małą ilość metanu i niezwykle duże jądro.
Jak podkreślają naukowcy, odkrycia oparte na danych uzyskanych przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, oznaczają pierwsze pomiary masy jądra egzoplanety i prawdopodobnie będą stanowić podstawę przyszłych badań atmosfer i wnętrza odległych globów. Kluczowego aspektu w poszukiwaniu nadających się do zamieszkania światów poza Układem Słonecznym.
„Spojrzenie do wnętrza planety oddalonej o setki lat świetlnych wydaje się prawie niemożliwe, ale kiedy znamy masę, promień, skład atmosfery i temperaturę jej wnętrza, mamy wszystkie elementy potrzebne do zorientowania się, co jest w środku i jak ciężkie jest jądro. Teraz możemy zbadać wnętrza wielu różnych planet gazowych w różnych układach” – tłumaczy David Sing z Johns Hopkins University.
W czasie najnowszego badania, opublikowanego w Nature, astronomowie z Johns Hopkins University wykazali, że planeta WASP-107 b ma tysiąc razy mniej metanu niż oczekiwano, a jej jądro jest 12 razy masywniejsze niż ziemskie.
Jak zaznaczają naukowcy, WASP-107 b to gigantyczna planeta owinięta niezwykle gorącą i puszystą atmosferą. Glob krąży wokół gwiazdy oddalonej o około 200 lat świetlnych od Ziemi. Badacze wskazują, że jest puszysta ze względu na swoją budowę – to świat wielkości Jowisza o masie zaledwie jednej dziesiątej masy tej planety.
Chociaż zawiera metan, budulec życia na Ziemi, planeta nie jest uważana za nadającą się do zamieszkania ze względu na bliskość do gwiazdy macierzystej i brak stałej powierzchni. Może ona jednak zawierać zdaniem badaczy, ważne wskazówki dotyczące późnego etapu ewolucji planet.
„Chcemy przyjrzeć się planetom bardziej podobnym do gazowych gigantów w naszym Układzie Słonecznym, które mają dużo metanu w swoich atmosferach. To właśnie tutaj historia WASP-107 b stała się naprawdę interesująca, ponieważ nie wiedzieliśmy, dlaczego poziom tego związku był tak niski” – twierdzi Sing.
Nowe pomiary metanu sugerują zdaniem astronomów, że cząsteczka ta przekształca się w inne związki, gdy płynie w górę z wnętrza planety, wchodząc w interakcje z miksturą innych chemikaliów i światła gwiazd w górnej atmosferze. Naukowcy oszacowali również ilość dwutlenku siarki, pary wodnej, dwutlenku węgla i tlenku węgla, oraz odkryli, że glob zawiera więcej ciężkich pierwiastków niż Uran i Neptun.
„Nigdy wcześniej nie byliśmy w stanie szczegółowo zbadać tego procesu mieszania w atmosferze egzoplanety, więc będzie to bardzo pomocne w zrozumieniu, jak działają te dynamiczne reakcje chemiczne. Jest to coś, czego zdecydowanie potrzebujemy, gdy zaczynamy przyglądać się planetom skalistym i sygnaturom biomarkerów” – podkreśla Sing.
Naukowcy zakładali, że nadmierny promień planety wynikał ze źródła ciepła wewnątrz. Łącząc modele fizyki atmosfery i wnętrza z danymi Webba WASP-107 b, badacze uwzględnili wpływ termodynamiki planety na jej obserwowalną atmosferę.
„Planeta ma gorące jądro, a to źródło ciepła zmienia skład chemiczny gazów znajdujących się głębiej, ale także napędza to silne, konwekcyjne mieszanie wypływające z wnętrza. Uważamy, że to ciepło powoduje zmianę składu chemicznego gazów, w szczególności niszcząc metan i wytwarzając podwyższone ilości dwutlenku węgla i tlenku węgla” – sugerują naukowcy.
Astronomowie wskazują, że nowe odkrycia stanowią wyraźne powiązanie między wnętrzem egzoplanety, a górną częścią jej atmosfery. Naukowcy próbują rozwiązać zagadkę, co może utrzymywać gorące jądro, zakładają, że w grę mogą wchodzić siły podobne do tych, które powodują przypływy i odpływy w ziemskich oceanach. Planują sprawdzić, czy planeta jest rozciągana i ciągnięta przez swoją gwiazdę i w jaki sposób może to tłumaczyć wysoką temperaturę jądra.
Emil Gołoś
