Ο εξωπλανήτης TRAPPIST-1 b μάλλον δεν έχει καθαρό ουρανό

Περίπου 40 έτη φωτός μακριά, ένα σύστημα επτά πλανητών στο μέγεθος της Γης περιφέρεται γύρω από ένα αστέρι που είναι πολύ πιο ψυχρό και μικρότερο από τον ήλιο μας—το εξωπλανητικό σύστημα που ονομάζεται TRAPPIST-1. Όταν ανακαλύφθηκαν αυτοί οι

εξωπλανήτες

το 2016, οι αστρονόμοι υπέθεσαν ότι θα μπορούσαν μια μέρα να υποστηρίξουν τους ανθρώπους. Τρεις από αυτούς τους κόσμους βρίσκονται στην κατοικήσιμη ζώνη του αστεριού,

που ονομάζεται επίσης «ζώνη Goldilocks»,

όπου οι συνθήκες για τη ζωή θα μπορούσαν να είναι «ακριβώς κατάλληλες». Τώρα, οι αστρονόμοι που χρησιμοποιούν το διαστημικό τηλεσκόπιο James

Webb

(JWST) έχουν σημειώσει σημαντική πρόοδο στην κατανόηση της ατμόσφαιρας ενός από τους δυνητικά κατοικήσιμους πλανήτες του.

[Related:


JWST’s double take of an Earth-sized exoplanet shows it has no sky


.]

Οι παρατηρήσεις του JWST απέκλεισαν τις πιθανότητες για μια καθαρή, εκτεταμένη ατμόσφαιρα, αποτυγχάνοντας να ανιχνεύσει στοιχεία όπως το υδρογόνο. Οι νέες ανιχνεύσεις του τηλεσκοπίου περιορίζουν επίσης την παρεμβολή του αστεριού στο κέντρο αυτού του συστήματος, αποφεύγοντας αυτό που οι αστρονόμοι αποκαλούν αστρικές μολύνσεις. Τα ευρήματα αναφέρονται αναλυτικά σε μια μελέτη

Δημοσιεύθηκε στις 22 Σεπτεμβρίου στο

The Astrophysical Journal Letters



.

Το νέο

μελέτη

ρίχνει φως συγκεκριμένα στη φύση TRAPPIST-1 b, τον εξωπλανήτη που βρίσκεται πιο κοντά στο κεντρικό αστέρι του συστήματος. Η ομάδα από ιδρύματα στις Ηνωμένες Πολιτείες και τον Καναδά χρησιμοποίησε το

Όργανο NIRISS της JWST

να παρατηρήσει το TRAPPIST-1 b κατά τη διάρκεια δύο

διελεύσεις

όταν ο πλανήτης πέρασε μπροστά από το αστέρι του.

Η ομάδα χρησιμοποίησε μια τεχνική που ονομάζεται

φασματοσκοπία μετάδοσης

να κοιτάξει βαθύτερα στον μακρινό κόσμο. Είδαν το μοναδικό δακτυλικό αποτύπωμα που άφησαν τα μόρια και τα άτομα που βρέθηκαν στην ατμόσφαιρα του εξωπλανήτη.


«Αυτές είναι οι πρώτες φασματοσκοπικές παρατηρήσεις οποιουδήποτε πλανήτη TRAPPIST-1 που ελήφθησαν από το JWST και τις περιμέναμε για χρόνια», συν-συγγραφέας της μελέτης και φοιτήτρια διδακτορικού στο Πανεπιστήμιο του Μόντρεαλ Olivia Lim.

είπε σε δήλωση

.

Στο παρελθόν, τα

αστέρια

στο κέντρο των ηλιακών συστημάτων μπορεί να εμπόδιζαν την κατανόησή μας για τις μακρινές ατμόσφαιρες. Κι αυτό γιατί αυτοί οι ήλιοι

μπορεί να δημιουργήσει «σήματα φαντασμάτων

» που ξεγελούν τους παρατηρητές να πιστεύουν ότι βλέπουν ένα συγκεκριμένο μόριο στην ατμόσφαιρα του εξωπλανήτη. Αυτό το φαινόμενο,

αστρική μόλυνση

, είναι η επίδραση των χαρακτηριστικών ενός αστεριού στις μετρήσεις της ατμόσφαιρας ενός εξωπλανήτη. Οι σκοτεινές κηλίδες και τα φωτεινά άκρα ενός ήλιου, ή φωτεινά σημεία στην επιφάνειά του, μπορούν να παραμορφώσουν τα χημικά αποτυπώματα που ανιχνεύουν τα τηλεσκόπια.

«Εκτός από τη μόλυνση από αστρικές κηλίδες και φυσαλίδες, είδαμε μια αστρική έκλαμψη, ένα απρόβλεπτο γεγονός κατά το οποίο το αστέρι φαίνεται πιο φωτεινό για αρκετά λεπτά ή ώρες», είπε ο Λιμ. «Αυτή η έκλαμψη επηρέασε τη μέτρησή μας για την ποσότητα φωτός που μπλοκάρεται από τον πλανήτη. Τέτοιες υπογραφές αστρικής δραστηριότητας είναι δύσκολο να μοντελοποιηθούν, αλλά πρέπει να τις λάβουμε υπόψη για να διασφαλίσουμε ότι ερμηνεύουμε σωστά τα δεδομένα».

Η ομάδα χρησιμοποίησε επίσης τις παρατηρήσεις για να εξερευνήσει μια σειρά από ατμοσφαιρικά μοντέλα για το TRAPPIST-1 b. Απέκλεισαν την ύπαρξη ατμοσφαιρών χωρίς σύννεφα, πλούσιων σε υδρογόνο, πράγμα που σημαίνει ότι το TRAPPIST-1 b πιθανότατα δεν έχει καθαρή και εκτεταμένη ατμόσφαιρα γύρω του. Ωστόσο, τα δεδομένα δεν μπορούσαν να αποκλείσουν με βεβαιότητα την πιθανότητα μιας πιο αραιής ατμόσφαιρας, ίσως αποτελούμενης από καθαρό νερό, διοξείδιο του άνθρακα ή μεθάνιο.

[Related:


The

James Webb Space Telescope

just identified its first exoplanet


.]

Σύμφωνα με την ομάδα

, αυτό το αποτέλεσμα υπογραμμίζει τη σημασία του να λαμβάνεται υπόψη η αστρική μόλυνση κατά τον σχεδιασμό μελλοντικών παρατηρήσεων όλων των εξωπλανητών συστημάτων. Αυτή η θεώρηση ισχύει ιδιαίτερα για συστήματα όπως το TRAPPIST-1, επειδή το σύστημα είναι επικεντρωμένο γύρω από ένα αστέρι κόκκινο νάνο που μπορεί να είναι ιδιαίτερα ενεργό με συχνές εκλάμψεις και σκοτεινά σημεία.

Θα χρειαστούν περισσότερες παρατηρήσεις για να προσδιοριστεί ακριβώς τι είδους ατμόσφαιρα περιβάλλει αυτόν τον εξωπλανήτη και αν θα μπορούσε να υποστηρίξει την ανθρώπινη ζωή. “Αυτό είναι μόνο ένα μικρό υποσύνολο πολλών ακόμη παρατηρήσεων αυτού του μοναδικού πλανητικού συστήματος που δεν έχουν ακόμη αναλυθεί”, συν-συγγραφέας της μελέτης και αστρονόμος του Πανεπιστημίου του Μόντρεαλ, René Doyon.

είπε σε δήλωση

. «Αυτές οι πρώτες παρατηρήσεις υπογραμμίζουν τη δύναμη του NIRISS και του JWST γενικά να διερευνούν τις λεπτές ατμόσφαιρες γύρω από βραχώδεις πλανήτες».