Atmosfera exoplanetei WASP-189b este similară Pământului. Ce au aflat oamenii de știință?

Publicat de Cosmin Meca, 3 februarie 2022, 13:10

Astronomii au cercetat una dintre cele mai extreme exoplanete descoperite vreodată și au descoperit că are o atmosferă similară Pământului.

Deși cu siguranță nu este locuibilă, exoplaneta WASP-189b este prima în care oamenii de știință au reușit să sondeze straturi atmosferice distincte, fiecare având propriile compoziții și caracteristici chimice, scrie Science Alert.

„În trecut, astronomii au presupus adesea că atmosferele exoplanetelor există ca un strat uniform și încearcă să-l înțeleagă ca atare”, spune astronomul Jens Hoeijmakers, de la Universitatea Lund din Suedia.

„Dar rezultatele noastre demonstrează că până și atmosferele planetelor gazoase gigant care sunt iradiate intens au structuri complexe tridimensionale”, adaugă Hoeijmakers.

Ce putem învăța de la o astfel de exoplanetă?

WASP-189b este membră a unuia dintre cele mai interesante subseturi de exoplanete: Jupiteri fierbinți. Aceste lumi extreme sunt giganți gazoși, ca Jupiter, dar pe orbite extrem de apropiate de stelele lor gazdă, unde un an durează cât 10 zile pe Pământ. De asemenea, temperaturile lor sunt și ele extreme.

În plus, nu știm de ce sunt așa. Conform modelelor actuale de formare planetară, un gigant gazos nu se poate forma atât de aproape de steaua sa, deoarece gravitația, radiația și vânturile stelare intense ar trebui să împiedice gazul să se aglomereze; cu toate acestea, dintre cele aproape 5.000 de exoplanete confirmate până în prezent, peste 300 ar putea fi Jupiteri fierbinți.

Învățând mai mult despre aceste lumi de iad ne-ar putea ajuta să aflăm mai multe despre dinamica sistemelor planetare.

WASP-189b, aflată la aproximativ 322 de ani-lumină distanță de Terra, este printre cele mai extreme planete descoperite vreodată. Este de aproximativ 1,6 ori mai mare decât Jupiter și orbitează în jurul stelei sale într-o perioadă de doar 2,7 zile.

Cum a fost studiată exoplaneta WASP-189b?

Această stea este tânără și fierbinte, ceea ce înseamnă că temperaturile de suprafață ale lui WASP-189b ajung până la 3.200 de grade Celsius pe partea unde este zi, făcând planeta mai fierbinte decât unele stele.

Este, de asemenea, una dintre cele mai strălucitoare exoplanete aflate în tranzit cunoscute (adică trece între noi și steaua ei). Acest lucru o face foarte atrăgătoare pentru studiile atmosferice.

„Am măsurat lumina care vine de la steaua gazdă a planetei și care trece prin atmosfera planetei”, explică astronomul Bibiana Prinoth, de la Universitatea Lund, care a condus cercetarea.

„Această atmosferă similară Pământului absoarbe o parte din lumina stelelor, similar cu ozonul care absoarbe o parte din lumina soarelui din atmosfera noastră și, prin urmare, își lasă „amprenta” caracteristică. Cu ajutorul HARPS [High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher, de la bordul Observatorului La Silla al ESO] am putut identifica substanțele corespunzătoare”, a adăugat Prinoth.

Un compus care nu a mai fost niciodată detectat precis într-o atmosferă exoplanetară

La fel ca la alți Jupiteri fierbinți, acele gaze includ vapori de metale grele. Atmosfera exoplanetei WASP-189b conține nori de fier gazos, titan, crom, magneziu, vanadiu și mangan.

Interesant este că cercetătorii au descoperit și urme de oxid de titan, care nu a mai fost niciodată detectat precis într-o atmosferă exoplanetară, au spus cercetătorii. Oxidul de titan se găsește rar în natură pe Pământ, dar pe WASP-189b prezența sa ar putea contribui la modelarea atmosferei.

„Oxidul de titan absoarbe radiațiile cu unde scurte, cum ar fi radiațiile ultraviolete”, spune astrofizicianul Kevin Heng, de la Universitatea din Berna.

„Detectarea sa ar putea indica, prin urmare, un strat din atmosfera lui WASP-189b care interacționează cu iradierea stelară în mod similar cu felul în care stratul de ozon o face pe Pământ”, spune Heng.

Orice atmosferă similară Pământului ne poate ajuta să identificăm viața care se află departe de noi

Însă a existat și un alt indiciu important care îi spunea echipei că observă straturi din atmosfera exoplanetei. Elementele din spațiu sunt detectate spectral; adică lumina detectată de instrumente este împărțită în întregul spectru și sunt căutate linii mai luminoase sau mai întunecate. Acestea indică faptul că ceva fie amplifică, fie absoarbe acele lungimi de undă, acestea fiind numite linii de emisie sau de absorbție.

Liniile de absorbție pot fi apoi comparate cu elemente specifice despre care oamenii de știință știu că absorb acele lungimi de undă. Dar liniile de absorbție de la WASP-189b nu erau chiar acolo unde se așteptau cercetătorii să fie.

„Credem că vânturile puternice și alte procese ar putea genera aceste modificări”, a spus Prinoth.

Locul cel mai probabil unde am putea descoperi viața extraterestră

„Și pentru că amprentele diferitelor gaze au fost modificate în moduri diferite, credem că acest lucru indică faptul că ele există în straturi diferite, în mod similar cu modul în care amprentele vaporilor de apă și ale ozonului de pe Pământ apar diferit de la distanță, deoarece acestea apar în mare parte în diferite straturi atmosferice”, adaugă ea.

Evident că nu vom călători în curând pe WASP-189b. Chiar dacă am face-o, viața așa cum o știm s-ar sfârși chiar înainte de a ateriza; cu toate acestea, cercetarea are relevanță pentru căutarea vieții. Reprezintă o nouă piatră de hotar, căci locul cel mai probabil unde am putea să descoperim semnele vieții extraterestre este o atmosferă similară Pământului.

Cercetarea a fost publicată în Nature Astronomy.

sursa: descopera.ro