Teleskop Jamesa Webba odkrył mocne dowody na istnienie atmosfery wokół TOI-561 b, skalistej egzoplanety krążącej niezwykle blisko swojej gwiazdy. Odkrycie to podważa koncepcje dotyczące tego, które światy są w stanie utrzymać powietrze nawet w ekstremalnych warunkach. Jest to ważne, ponieważ poszerza potencjalny zakres środowisk mieszkalnych poza to, co wcześniej uważano za możliwe.
Ekstremalne warunki i nieoczekiwana gęstość
TOI-561 b, znajdująca się 280 lat świetlnych od nas, jest zaledwie 1,5 razy szersza od Ziemi i okrąża swoją gwiazdę w niecałe 11 godzin. Bliskość gwiazdy – niecałe 1,6 miliona kilometrów – powoduje stałą separację dnia i nocy. W ciągu dnia temperatury prawdopodobnie osiągną poziom wystarczający do stopienia skał, tworząc potencjalny ocean lawy.
Jednak badaczy zaskoczyła niezwykle niska gęstość planety. Johanna Teske, główna autorka badania, zauważa, że jest ona „nienormalnie niska”, co sugeruje, że jest mniej gęsta, niż oczekiwano w przypadku planety skalistej o składzie podobnym do składu Ziemi. Anomalia ta skłoniła naukowców do początkowych spekulacji, że planeta mogła uformować się z nietypowych materiałów, biorąc pod uwagę, że jej gwiazda jest stara i stosunkowo uboga w żelazo.
Dowody istnienia atmosfery na podstawie pomiarów ciepła
Aby kontynuować badania, zespół wykorzystał Webba do pomiaru promieniowania cieplnego planety przechodzącej przed gwiazdą. Gdyby TOI-561 b był nagą skałą, temperatura w ciągu dnia osiągnęłaby 2600°C. Zamiast tego Webb zanotował niższą temperaturę 1730°C – wciąż upalną, ale znacznie niższą.
Naukowcy doszli do wniosku, że jedynym wiarygodnym wyjaśnieniem była gęsta atmosfera. Anjali Piette, współautorka badania, stwierdziła, że „naprawdę potrzebujemy gęstej, bogatej w lotne atmosfery, aby wyjaśnić wszystkie obserwacje”. Atmosfera prawdopodobnie chłodzi planetę poprzez cyrkulację ciepła i wychwytywanie gazów, takich jak para wodna, potencjalnie tworząc zachmurzenie odbijające światło słoneczne.
Implikacje dla badań egzoplanet
Istnienie atmosfery na tak wrogim świecie sugeruje, że nawet planety narażone na intensywne promieniowanie mogą zatrzymywać powietrze. Zespół uważa, że gazy mogą krążyć pomiędzy potencjalnym oceanem lawy a atmosferą, umożliwiając planecie utrzymanie otoczki gazowej.
Naukowcy planują dalsze badania w celu sporządzenia mapy temperatur powierzchni planety i określenia składu atmosfery. Odkrycie rozszerza zakres badań egzoplanet, wskazując, że nadające się do zamieszkania światy mogą istnieć w środowiskach wcześniej uznawanych za nienadające się do zamieszkania.
Obecność atmosfery na TOI-561 b pokazuje, że skaliste egzoplanety w ekstremalnych warunkach mogą uwięzić powietrze, znacznie rozszerzając potencjalny zasięg zamieszkałych światów w innych częściach galaktyki.
