Webbov teleskop objavil na exoplanéte TOI-421b niečo, čo mení naše chápanie vesmíru!
Webbov teleskop odhalil vodík v atmosfére exoplanéty TOI-421b. Ide o zistenie, ktoré spochybňuje doterajšie predstavy o sub-Neptúnoch.
Vo vesmíre existuje typ planét, ktorý síce v našej sústave nenájdeme, no mimo nej ide pravdepodobne o najbežnejší typ exoplanéty v Mliečnej dráhe. Ide o drobné plynné planéty, ktoré označujeme ako sub-Neptúny, pretože sú väčšie ako Zem, no zároveň menšie ako Neptún.
Výskumníci z NASA informujú, že sa nedávno pozrel na tieto exoplanéty aj Webbov vesmírny teleskop, momentálne najvýkonnejšie vesmírne observatórium, aké máme k dispozícii. Webb sa zameral konkrétne na exoplanétu TOI-421b, ktorá nám môže pomôcť pochopiť záhadné sub-Neptúny.
“Na Webbov vesmírny teleskop sme čakali celú našu kariéru. Toto vesmírne observatórium nám pomáha zmysluplným spôsobom charakterizovať atmosféry menších planét. Výskumom atmosféry získame lepšiu predstavu o tom, ako sub-Neptúny vznikajú a ako sa vyvíjajú. To nám pomôže pochopiť aj to, prečo tieto planéty neexistujú v našej Slnečnej sústave,” hovorí Eliza Kempton, jedna z autorov výskumu.
Pochopenie tajomných sub-Neptúnov
Výskumníci netušili o existencii sub-Neptúnov, až kým ich neobjavil vesmírny teleskop Kepler. O existencii sub-Neptúnov ale vieme krátko, len približne dekádu. Teraz sa astronómovia pokúšajú zistiť niečo viac o týchto planétach a prečo sú tak rozšírené vo vesmíre.
Pred Webbovým vesmírnym teleskopom výskumníci mali len minimum informácií o týchto exoplanétach. Hoci sú sub-Neptúny väčšie ako Zem, stále sú oveľa menšie ako typické plynné obry. Rovnako platí, že majú spravidla nižšiu teplotu ako horúce Jupitery. Kvôli tomu astronómom robilo problém objavovať tieto planéty.
Ešte pred Webbovým teleskopom bolo kľúčové zistenie to, že sub-Neptúny majú ploché transmisné spektrum. To znamená, že namiesto jedinečných kriviek, ktoré by indikovali prítomnosť chemických látok a tým pádom by odhalili kompozíciu atmosféry, videli len ploché spektrum. Z toho dokázali astronómovia vyvodiť, že veľké množstvo sub-Neptúnov bolo pravdepodobne pokryté hustým oparom alebo oblakmi.
Neprehliadni
Exoplanéta TOI-421b sa od ostatných líši. Predchádzajúce výskumy naznačili, že táto planéta je v určitom teplotnom rozsahu, ktorý spôsobuje menšie množstvo oparu. Teplota planéty TOI-421b sa pohybuje okolo 720 stupňov Celzia. Táto teplota je dostatočne vysoká na to, aby exoplanéta nemala metán a tým pádom pravdepodobne ani opar, ktorý by skresľoval výsledky.
Výskumníci sa preto na túto exoplanétu zamerali s Webbovým vesmírnym teleskopom a všimli si bohatý spektrálny podpis rôznych látok. Pozorovania odhalili prítomnosť vodnej pary v atmosfére, ako aj stopy oxidu uhoľnatého a oxidu siričitého. Z dát zároveň vyplýva aj to, že exoplanéta môže byť bohatá na vodík.
Práve prítomnosť vodíka v atmosfére exoplanéty výskumníkov zaskočila. Výskumníci totiž dlho očakávali, že sub-Neptúny sú exoplanéty, ktoré majú atmosféru zloženú z ťažkých molekúl. Nájsť v atmosfére ľahký vodík bolo teda nečakané.
Je TOI-421b jedinečná?
Atmosféra dominovaná vodíkom je rozhodne zaujímavá. Zároveň vedcov zaujala, pretože napodobňuje kompozíciu hviezdy, okolo ktorej planéta obieha. TOI-421b zároveň obieha okolo hviezdy, podobnej nášmu Slnku. Väčšina ostatných sub-Neptúnov obieha okolo červených trpaslíkov. Červené trpaslíky považujeme za menšie a chladnejšie hviezdy ako naše Slnko.
“Odomkli sme nový spôsob, ako sa pozerať na tieto sub-Neptúny. Práve planéty s vyššou teplotou nám môžu otvoriť spôsob, ako analyzovať a skúmať ich atmosféru. Vďaka tomu sa dokážeme naučiť viac o tomto záhadnom type exoplanét,” vysvetľuje Kempton.
Svojim spôsobom môžeme exoplanétu TOI-421b považovať za unikát. Momentálne ide o jeden z mála objavených sub-Neptúnov, ktorý sme našli okolo hviezdy podobnej Slnku. Výskumníci dúfajú, že v budúcnosti nám ďalšie prieskumy pomôžu presnejšie charakterizovať tieto exoplanéty. Keď pochopíme zloženie ich atmosfér, potom môžeme odhaliť, prečo sa v Mliečnej dráhe objavujú tak často, no v našej Slnečnej sústave takúto planétu nenájdeme. Autori štúdie plánujú aj ďalšie pozorovania s Webbovým vesmírnym teleskopom.
Komentáre