Οι αστρονόμοι κατάφεραν επιτέλους να λύσουν το μυστήριο του διάσημου «ροζ πλανήτη», ενός παράξενου κόσμου που βρίσκεται 57 έτη φωτός μακριά και που προβληματίζει τους επιστήμονες για περισσότερο από μια δεκαετία.

Χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb, οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι η ατμόσφαιρά του περιέχει υδρατμούς, μεθάνιο, διοξείδιο του άνθρακα, αμμωνία και κάτι που δεν είχε επιβεβαιωθεί ποτέ πριν σε ένα τέτοιο αντικείμενο: νέφη αλατιού. 

Τα ευρήματα παρέχουν μερικές από τις πρώτες άμεσες ενδείξεις ότι τα σύννεφα αλατιού μπορούν να υπάρχουν στην ατμόσφαιρα ενός ψυχρού πλανητικού αντικειμένου, επιβεβαιώνοντας μια πρόβλεψη που έκαναν οι επιστήμονες για πρώτη φορά πριν από περισσότερα από 15 χρόνια. Τα αποτελέσματα υπογραμμίζουν επίσης την ικανότητα του τηλεσκόπιου James Webb να μελετά εξαιρετικά ψυχρούς και αμυδρούς κόσμους που βρίσκονται πέρα ​​από την εμβέλεια των επίγειων αστεροσκοπείων.

Η μελέτη δημοσιεύθηκε στις 18 Ιουνίου στο Astronomical Journal.

«Ο ροζ πλανήτης είναι ο ψυχρότερος σύντροφος που ανακαλύφθηκε ποτέ χρησιμοποιώντας επίγεια όργανα», δήλωσε ο Aneesh Baburaj ερευνητής εξωπλανητών και μεταδιδακτορικός συνεργάτης στο Κέντρο Διεπιστημονικής Εξερεύνησης και Ερευνας στην Αστροφυσική του πανεπιστημίου Northwestern, ο οποίος ηγήθηκε της μελέτης. «Πολλές ομάδες σε όλο τον κόσμο πραγματοποίησαν παρατηρήσεις για να μελετήσουν το φως του, αλλά ήταν πολύ αμυδρό για τα επίγεια όργανα. Αυτό το έκανε ιδανικό στόχο για το James Webb. Οταν τελικά αποκτήσαμε το φάσμα του, φάνηκε αμέσως ενδιαφέρον. Αλλά μόλις αρχίσαμε να εμβαθύνουμε στα δεδομένα, συνειδητοποιήσαμε ότι δεν έμοιαζε με τίποτα από ό,τι είχαμε αναλύσει στο παρελθόν».

Ενας ψυχρός κόσμος με αβέβαιη ταυτότητα

Ο «ροζ πλανήτης», παλαιότερα γνωστός ως GJ 504 b, ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά το 2013. Περιστρέφεται γύρω από ένα άστρο σαν τον Ηλιο, περίπου 57 έτη φωτός από τη Γη. Παρά την ονομασία του, οι ερευνητές δεν είναι βέβαιοι ότι είναι στην πραγματικότητα πλανήτης.

Με μάζα περίπου 25 φορές μεγαλύτερη από αυτή του Δία, ο GJ 504 b βρίσκεται κοντά στα όρια μεταξύ γιγάντιων πλανητών και καφέ νάνων. Λόγω αυτής της ασάφειας, οι αστρονόμοι τον εντάσσουν στην κατηγορία «συνοδός πλανητικής μάζας», ένα αντικείμενο με μάζα σαν πλανήτη που περιστρέφεται γύρω από ένα άστρο.

Η χαμηλή θερμοκρασία του έχει προσθέσει ιδιαίτερο ενδιαφέρον στην έρευνα. Κι αυτό γιατί οι περισσότεροι εξωπλανήτες που έχουν απεικονιστεί άμεσα έχουν θερμοκρασίες που κυμαίνονται από περίπου 1.000 έως 2.000 βαθμούς Φαρενάιτ. Συγκριτικά, ο GJ 504 b έχει θερμοκρασία μόνο περίπου 550 βαθμούς Φαρενάιτ (290 βαθμοί Κελσίου), παρόμοια με τη θερμοκρασία ενός φούρνου που ψήνει ψωμί.

Σύμφωνα με τον Baburaj, η ηλικία του αντικειμένου συμβάλλει στην εξήγηση της σχετικής ψυχρότητάς του. Οι γιγάντιοι πλανήτες ξεκινούν τη ζωή τους εξαιρετικά ζεστοί και σταδιακά ψύχονται σε διάστημα δισεκατομμυρίων ετών. Η νέα έρευνα εκτιμά ότι ο GJ 504 b έχει ηλικία μεταξύ 2,5 δισεκατομμυρίων και 4 δισεκατομμυρίων ετών.

Το James Webb αποκαλύπτει το πλανητικό φάσμα

Για να διερευνήσουν το αντικείμενο, ο Baburaj και οι συνάδελφοί του χρησιμοποίησαν το JWST για να συλλέξουν το αχνό φως του. Στη συνέχεια, εφάρμοσαν προηγμένες τεχνικές επεξεργασίας για να αφαιρέσουν την αντανάκλαση από το πολύ φωτεινότερο άστρο.

Αυτή η προσέγγιση επέτρεψε στην ομάδα να αποκτήσει το φάσμα του συνοδού αστέρα, το οποίο διαχωρίζει το φως στα συστατικά του χρώματα. Επειδή διαφορετικά στοιχεία και μόρια αφήνουν μοναδικές υπογραφές σε ένα φάσμα, οι επιστήμονες μπορούν να χρησιμοποιήσουν αυτές τις πληροφορίες για να προσδιορίσουν τη σύνθεση μιας ατμόσφαιρας.

«Στο παρελθόν, άλλοι αστρονόμοι παρατηρούσαν τον συνοδό αστέρα για μια ολόκληρη νύχτα με μερικά από τα μεγαλύτερα τηλεσκόπια στον κόσμο για να αποκτήσουν ένα φάσμα», είπε ο Baburaj. «Και δεν μπορούσαν να δουν το αντικείμενο. Με το JWST, ολόκληρη η παρατήρησή μας διήρκεσε περίπου δύο ώρες και τα καταφέραμε».

Ενας νέος τρόπος μελέτης ψυχρών εξωγήινων κόσμων

Ο Baburaj πιστεύει ότι οι μέθοδοι που αναπτύχθηκαν για αυτή τη μελέτη θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους επιστήμονες να διερευνήσουν άλλα ψυχρά και αμυδρά πλανητικά αντικείμενα.

Ο Δίας, για παράδειγμα, περιέχει νέφη από πάγο αμμωνίας. Αν και τα τρέχοντα όργανα δεν μπορούν ακόμη να μελετήσουν άμεσα αυτά τα στρώματα νεφών με την ίδια λεπτομέρεια, η ανίχνευση νεφών αλατιού γύρω από τον GJ 504 b υποδηλώνει ότι οι αστρονόμοι πλησιάζουν περισσότερο σε αυτόν τον στόχο.

«Αυτή είναι η πρώτη φορά που διαπιστώσαμε ότι τα νέφη αλατιού είναι κρίσιμα για την εξήγηση του φάσματος ενός αντικειμένου», δήλωσε ο Baburaj. «Είναι μια καλή υπενθύμιση ότι θα πρέπει να λαμβάνουμε υπόψη τα νέφη στα μοντέλα μας».