GJ 486 b je oko 30% veći od Zemlje i tri puta masivniji, što znači da je stenoviti svet sa jačom gravitacijom od Zemlje. Obiđe oko zvezde crvenog patuljka za nešto manje od 1,5 zemaljskih dana. Previše je blizu svoje zvezde da bi se nalazio u zoni pogodnoj za život, sa temperaturom površine od oko 430 stepeni Celzijusa. Pa ipak, Vebova zapažanja pokazuju nagoveštaje vodene pare.
Vodena para bi mogla biti iz atmosfere koja obavija planetu, u kom slučaju bi trebalo da se stalno dopunjuje zbog gubitaka usled zračenja zvezda. Ali jednako verovatna mogućnost je da je vodena para zapravo iz spoljašnjeg sloja hladne zvezde domaćina planete. Dodatna Vebova zapažanja će pomoći da se odgovori na pitanje: Može li stenovita planeta održati ili ponovo uspostaviti atmosferu u surovom okruženju u blizini zvezde crvenog patuljka?
Najčešće zvezde u univerzumu su zvezde crvenih patuljaka, što znači da će se najverovatnije naći stenovite egzoplanete kako kruže oko takve zvezde. Zvezde crvenih patuljaka su hladne, tako da planeta mora da je zagrli u uskoj orbiti da bi ostala dovoljno topla da potencijalno ugosti tečnu vodu (što znači da leži u zoni pogodnoj za život). Takve zvezde su takođe aktivne, posebno kada su mlade, oslobađajući ultraljubičasto i rendgensko zračenje koje bi moglo uništiti planetarnu atmosferu. Kao rezultat toga, jedno važno otvoreno pitanje u astronomiji je da li bi stenovita planeta mogla da održi ili ponovo uspostavi atmosferu u tako oštrom okruženju.
Da bi odgovorili na to pitanje, astronomi su koristili NASA-in svemirski teleskop James Vebb za proučavanje stenovite egzoplanete poznate kao GJ 486 b. Previše je blizu svoje zvezde da bi se nalazio u zoni pogodnoj za život, sa temperaturom površine od oko 430 stepeni Celzijusa. Pa ipak, njihova zapažanja pomoću Vebovog bliskog infracrvenog spektrografa (NIRSpec) pokazuju nagoveštaje vodene pare.
Ako je vodena para povezana sa planetom, to bi značilo da ona ima atmosferu uprkos svojoj vrućoj temperaturi i neposrednoj blizini svoje zvezde. Vodena para je ranije viđena na gasovitim egzoplanetama, ali do danas nijedna atmosfera nije definitivno otkrivena oko stenovite egzoplanete. Međutim, tim upozorava da bi vodena para mogla biti na samoj zvezdi – konkretno, na hladnim zvezdanim tačkama – a ne sa planete uopšte.
„Vidimo signal i to je skoro sigurno zbog vode. Ali još ne možemo da kažemo da li je ta voda deo atmosfere planete, što znači da planeta ima atmosferu, ili samo vidimo vodeni potpis koji dolazi iz zvezda“, rekla je Sara Moran sa Univerziteta Arizona u Tusonu, vodeći autor studije.
„Vodena para u atmosferi na vrućoj kamenoj planeti predstavljala bi veliki proboj za nauku o egzoplanetama. Ali moramo biti oprezni i osigurati da zvezda nije krivac“, dodao je Kevin Stivenson iz Laboratorije za primenjenu fiziku Univerziteta Džon Hopkins u Lorelu. , Merilend, glavni istraživač na programu.
GJ 486 b je oko 30% veći od Zemlje i tri puta masivniji, što znači da je stenoviti svet sa jačom gravitacijom od Zemlje. Obiđe oko zvezde crvenog patuljka za nešto manje od 1,5 zemaljskih dana. Očekuje se da će biti plimski zaključan, sa stalnom dnevnom stranom i stalnom noćnom stranom.
GJ 486 b prolazi kroz svoju zvezdu, prelazeći ispred zvezde sa naše tačke gledišta. Ako ima atmosferu, onda bi, kada prođe, zvezdana svetlost filtrirala kroz te gasove, utiskivajući otiske prstiju u svetlosti koji omogućavaju astronomima da dekodiraju njen sastav pomoću tehnike koja se zove transmisiona spektroskopija.
Tim je posmatrao dva tranzita, od kojih je svaki trajao oko sat vremena. Zatim su koristili tri različite metode za analizu dobijenih podataka. Rezultati sva tri su dosledni u tome što pokazuju uglavnom ravan spektar sa intrigantnim porastom na najkraćim infracrvenim talasnim dužinama. Tim je pokrenuo kompjuterske modele uzimajući u obzir brojne različite molekule i zaključio da je najverovatniji izvor signala vodena para.
Dok bi vodena para potencijalno mogla da ukaže na prisustvo atmosfere na GJ 486 b, jednako uverljivo objašnjenje je vodena para iz zvezde. Iznenađujuće, čak i na našem Suncu, vodena para ponekad može postojati u sunčevim pegama jer su te pege veoma hladne u poređenju sa okolnom površinom zvezde. Zvezda domaćin GJ 486 b je mnogo hladnija od Sunca, tako da bi se još više vodene pare koncentrisalo unutar njenih zvezdanih tačaka. Kao rezultat, mogao bi stvoriti signal koji imitira planetarnu atmosferu.
„Nismo primetili dokaze da planeta prelazi bilo koju zvezdnu tačku tokom tranzita. Ali to ne znači da ne postoje mrlje na drugim mestima na zvezdi. I to je upravo fizički scenario koji bi utisnuo ovaj vodeni signal u podatke i moglo bi izgledati kao planetarna atmosfera“, objasnio je Rajan Mekdonald sa Univerziteta Mičigen u En Arboru, jedan od koautora studije.
Očekuje se da atmosfera vodene pare postepeno erodira usled zvezdanog zagrevanja i zračenja. Kao rezultat toga, ako postoji atmosfera, verovatno bi morala da se stalno dopunjuje vulkanima koji izbacuju paru iz unutrašnjosti planete. Ako je voda zaista u atmosferi planete, potrebna su dodatna zapažanja da bi se suzilo koliko je vode prisutno.
Buduća Vebova zapažanja mogu baciti više svetla na ovaj sistem. Predstojeći Vebb program će koristiti srednji infracrveni instrument (MIRI) za posmatranje dnevne strane planete. Ako planeta nema atmosferu, ili je samo tanka atmosfera, onda se očekuje da će najtopliji deo dnevne strane biti direktno ispod zvezde. Međutim, ako se najtoplija tačka pomeri, to bi ukazivalo na atmosferu koja može da cirkuliše toplotu.
Konačno, biće potrebna posmatranja na kraćim infracrvenim talasnim dužinama pomoću drugog Vebb instrumenta, Bliskog infracrvenog imidžera i spektrografa bez proreza (NIRISS), da bi se napravila razlika između planetarne atmosfere i scenarija zvezdane tačke.
„To je spajanje više instrumenata koji će zaista utvrditi da li ova planeta ima atmosferu ili ne“, rekao je Stivenson.
