Lodowe chmury na pozasłonecznym "jowiszu". Luki w modelach
Astronomowie namierzyli wodno-lodowe chmury nad planetą podobną do Jowisza. Według PAP to odkrycie pokazuje luki w obecnych modelach atmosfer egzoplanet.
Najważniejsze informacje
- JWST sfotografował bezpośrednio Epsilon Indi Ab i ujawnił ślady lodowych chmur.
- Ilość amoniaku w atmosferze planety jest niższa, niż przewidywały modele.
- Naukowcy zapowiadają, że przyszły teleskop Nancy Grace Roman pogłębi te badania.
Astronomowie, korzystając z Teleskopu Jamesa Webba, uzyskali nowe dane o egzoplanecie Epsilon Indi Ab w gwiazdozbiorze Indianina. Jak podaje PAP, zespół sięgnął po instrument pracujący w średniej podczerwieni i po raz pierwszy wykonał bezpośrednie obrazy tego globu. To ważny krok: od lat 90. badacze skupiali się głównie na wykrywaniu samych planet, a od 2022 r. JWST otworzył drogę do precyzyjnego opisu ich atmosfer.
Kluczowy wniosek z obserwacji brzmi: w górnych warstwach atmosfery Epsilon Indi Ab widać wpływ grubych, nieciągłych chmur z wodnego lodu. To one tłumią oczekiwane sygnały amoniaku, którego wykryto znacznie mniej, niż sugerowały modele. Naukowcy wskazują, że podobne, wysokie chmury na Ziemi przypominają struktury pierzaste i silnie kształtują widma emitowanego światła.
Kosmos zmienia nasze ciała. Polacy to analizują
Epsilon Indi Ab jest aż 7,6 razy masywniejsza od Jowisza, ale ma zbliżoną średnicę. Krąży czterokrotnie dalej od swojej gwiazdy niż Jowisz od Słońca, a sama gwiazda jest mniejsza i chłodniejsza. Dzięki temu temperatura na planecie mieści się w zakresie od -70 do +20 st. C. Egzoplaneta jest chłodniejsza niż Jowisz, gdzie temperatura sięga -130 st. C. Naukowcy przewidują jednak, że w ciągu kolejnych miliardów lat Epsilon Indi Ab będzie stopniowo stygła i stanie się chłodniejsza od Jowisza.
Modele atmosfer do aktualizacji. Co zmienia JWST
Większość używanych dziś modeli atmosfer egzoplanet pomija chmury, bo znacząco komplikują one obliczenia. Wyniki z JWST pokazują jednak, że bez ich uwzględnienia przewidywania – np. co do ilości amoniaku – mogą być błędne. Badacze podkreślają, że to nie problem narzędzi, lecz dowód postępu: dokładniejsze dane ujawniają nowe warstwy złożoności, które trzeba włączyć do symulacji, aby trafnie opisywać zimne, odległe światy.
JWST wreszcie pozwala nam szczegółowo badać planety będące odpowiednikami planet z Układu Słonecznego. Gdybyśmy byli obcymi znajdującymi się kilka lat świetlnych od nas i patrzyli w stronę Słońca, JWST byłby pierwszym teleskopem, który pozwoliłby nam szczegółowo zbadać Jowisza. Do szczegółowego badania Ziemi potrzebowalibyśmy jednak znacznie bardziej zaawansowanych teleskopów - powiedziała Elisabeth Matthews z Instytutu Astronomii im. Maxa Plancka, cytowana przez PAP.
Co dalej: nowe teleskopy i poszukiwanie życia
Współautor badania James Mang z University of Texas w Austin zwraca uwagę, że możliwość wykrywania chmur to jakościowa zmiana w charakterystyce egzoplanet. - To świetny problem, bo pokazuje ogromny postęp, jaki dokonuje się dzięki JWST. To, co kiedyś wydawało się niemożliwe do wykrycia, jest teraz w naszym zasięgu i pozwala nam badać strukturę tych atmosfer, w tym obecność chmur. Ujawnia to nowe warstwy złożoności, które nasze modele dopiero zaczynają obejmować, i otwiera drogę do jeszcze bardziej szczegółowej charakterystyki tych zimnych, odległych światów - powiedział naukowiec.
Autorzy odkrycia wskazują, że do obserwacji atmosfer dalekich planet posłuży Kosmiczny Teleskop Nancy Grace Roman, którego wyniesienie w przestrzeń kosmiczną planowane jest na lata 2026–2027. Rozwijane dziś techniki analizy widm i obrazów mają w przyszłości pomóc w badaniu atmosfer globów podobnych do Ziemi i w poszukiwaniach oznak życia. Informacje o wynikach opublikowano na łamach "The Astrophysical Journal Letters".