Ένας
ακραίος, αφιλόξενος κόσμος, του οποίου το έτος διαρκεί μόλις 11 ώρες, βρέθηκε
στο μικροσκόπιο του διαστημικού τηλεσκοπίου
James Webb (JWST). Πρόκειται για τον βραχώδη
εξωπλανήτη TOI-561 b, μια «υπεργαία» που βρίσκεται σε απόσταση περίπου 280 ετών
φωτός και ανακαλύφθηκε το 2020 από τον δορυφόρο TESS της NASA. Ο πλανήτης
βρίσκεται τόσο κοντά στο μητρικό του άστρο, που οι θερμοκρασίες στην επιφάνειά
του ξεπερνούν τους 1.800 βαθμούς Κελσίου.
Σύμφωνα με
το Space, λόγω αυτής της κολασμένης
θερμότητας, οι αστρονόμοι πίστευαν αρχικά ότι ο TOI-561 b δεν θα μπορούσε σε
καμία περίπτωση να διαθέτει ατμόσφαιρα. Ωστόσο, μέσα από παρατηρήσεις διάρκειας
37 ωρών με το JWST, οι οποίες κάλυψαν σχεδόν τέσσερις πλήρεις τροχιές, οι
επιστήμονες διαπίστωσαν ότι αυτός ο πύρινος κόσμος τυλίγεται από ένα
ανακλαστικό στρώμα νεφών. Τα νέφη αυτά δεν μοιάζουν με τα γήινα, αλλά
αποτελούνται από εξατμισμένα πυριτικά ορυκτά — την ίδια, δηλαδή, οικογένεια
ενώσεων που συνθέτουν τον χαλαζία και την άμμο.
«Μετρήσαμε
πώς άλλαζε η φωτεινότητα και η θερμότητα του πλανήτη κατά τη διάρκεια της
τροχιάς του», δήλωσε η Λίζα Ντανγκ, ερευνήτρια του Πανεπιστημίου του Βατερλώ.
«Αυτή η τεχνική, γνωστή ως “καμπύλη φάσης”, αποκάλυψε ότι ο πλανήτης αντανακλά
μια σημαντική ποσότητα φωτός από το άστρο του και ότι η θερμότητα
ανακατανέμεται γύρω του, αντί να εγκλωβίζεται μόνο στη φωτιζόμενη πλευρά. Ο
συνδυασμός αυτών των στοιχείων υποδεικνύει την παρουσία ατμόσφαιρας».
Η εξαιρετικά
κοντινή απόσταση του TOI-561 b από το άστρο του έχει μια ακόμη καθοριστική
συνέπεια: ο πλανήτης είναι «παλιρροϊκά κλειδωμένος» (tidally locked). Αυτό
σημαίνει ότι ο χρόνος που χρειάζεται για μια πλήρη περιστροφή γύρω από τον
άξονά του ταυτίζεται απόλυτα με τον χρόνο που χρειάζεται για να διαγράψει την
τροχιά του, όπως συμβαίνει με τη Σελήνη και τη Γη. Συνεπώς, έχει ένα μόνιμα
φωτιζόμενο και καυτό ημισφαίριο στραμμένο διαρκώς προς το άστρο, και μια
σκοτεινή, πιο ψυχρή πλευρά που βλέπει αέναα στο κενό του διαστήματος.
Η
επιστημονική ομάδα παρατήρησε ότι το ημισφαίριο που έχει διαρκώς μέρα φαινόταν
να είναι πιο ψυχρό από το αναμενόμενο. Ανακάλυψαν, λοιπόν, ότι αυτή η «χαμένη»
θερμότητα δεν μεταφέρεται απλώς στη σκοτεινή πλευρά, αλλά, σε μεγάλο βαθμό, αντανακλάται
πίσω στο διάστημα πριν καν απορροφηθεί. Παρατηρώντας για πρώτη φορά τη σκοτεινή
πλευρά μέσω του JWST, επιβεβαίωσαν ότι δεν είναι αρκετά θερμή ώστε να
δικαιολογεί όλη αυτή την απουσία θερμότητας.
Οι
μετρήσεις, που δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό The Astronomical Journal, έδειξαν
ότι ο TOI-561 b αντανακλά περίπου το 75% του αστρικού φωτός που δέχεται. Το
ποσοστό αυτό είναι συγκρίσιμο με τον πιο ανακλαστικό πλανήτη του δικού μας
ηλιακού συστήματος, την Αφροδίτη — σε αντίθεση με τη Γη που αντανακλά μόλις το
30%.
Αυτή η
τεράστια ανακλαστικότητα οφείλεται στον σχηματισμό των νεφών από πυριτικά
ορυκτά (όπως το διοξείδιο του πυριτίου και το πυριτικό μαγνήσιο) στην πλευρά
της ημέρας, τα οποία λειτουργούν ουσιαστικά ως μια γιγαντιαία φυσική ασπίδα.
Μάλιστα, εικάζεται ότι αυτά ακριβώς τα νέφη βοηθούν τον πλανήτη να συγκρατήσει
την ατμόσφαιρά του, αποτρέποντας τη διάλυσή της από την αστρική ακτινοβολία.
Το μεγάλο
ερώτημα που παραμένει αφορά την ακριβή σύσταση αυτής της ατμόσφαιρας. Ενδέχεται
να πρόκειται για μια πυκνή ομίχλη διοξειδίου του άνθρακα, παρόμοια με της
Αφροδίτης, ή για ένα στρώμα διοξειδίου του θείου, ανάλογο με αυτό που
συναντάται στην Ιώ, τον πιο ενεργό ηφαιστειακά δορυφόρο του Δία. Η δεύτερη
εκδοχή θα σήμαινε ότι η ατμόσφαιρα του TOI-561 b αναπληρώνεται διαρκώς μέσω
βίαιων ηφαιστειακών εκρήξεων.
Όπως
καταλήγει η ερευνήτρια, το επόμενο βήμα είναι να διαπιστωθεί εάν η ατμόσφαιρα
του πλανήτη μοιάζει περισσότερο με εκείνη της Αφροδίτης ή με μια ακραία εκδοχή
της Ιούς. Η περαιτέρω παρατήρηση σε μεγαλύτερα μήκη κύματος αναμένεται να λύσει
τον γρίφο του πώς ένας τόσο κολασμένα θερμός κόσμος κατάφερε να διατηρήσει την
ατμόσφαιρά του για δισεκατομμύρια χρόνια.
