Iznenađujuće mala količina metana i jezgro velike veličine kriju se unutar planete VASP-107 poput šećerne vune b.
Otkrića, zasnovana na podacima dobijenim svemirskim teleskopom Džejms Veb, označavaju prva merenja mase jezgra egzoplanete i verovatno će podržati buduća proučavanja planetarne atmosfere i unutrašnjosti, što je ključni aspekt u potrazi za naseljivim svetovima izvan našeg Sunčevog sistema.
„Pogled u unutrašnjost planete udaljene stotinama svetlosnih godina zvuči gotovo nemoguće, ali kada znate masu, radijus, sastav atmosfere i toplinu njene unutrašnjosti, imate sve delove koji su vam potrebni da biste stekli predstavu šta je unutra i koliko je to jezgro teško“, rekao je glavni autor Dejvid Sing, ugledni Blumbergov profesor za Zemlju i planetarne nauke na Univerzitetu Džon Hopkins. „Ovo je sada nešto što možemo da uradimo za mnogo različitih gasnih planeta u različitim sistemima.“
Objavljeno danas u časopisu Priroda, istraživanje pokazuje da planeta ima hiljadu puta manje metana nego što se očekivalo i da je jezgro 12 puta masivnije od Zemljinog.
Džinovska planeta obavijena užarenom atmosferom pahuljastom poput pamuka, VASP-107 b kruži oko zvezde udaljene oko 200 svetlosnih godina. Puf je zbog svoje građe: svet veličine Jupitera sa samo desetinom mase te planete.
Iako ima metan – gradivni element života na Zemlji – planeta se ne smatra nastanjivom zbog blizine matične zvezde i nedostatka čvrste površine. Ali to bi moglo da sadrži važne tragove o kasnoj fazi planetarne evolucije.
U posebnoj studiji objavljenoj danas u Nature, drugi naučnici su takođe primetili metan pomoću Veb teleskopa i pružili slične uvide o veličini i gustini planete.
„Želimo da posmatramo planete sličnije gasnim divovima u našem solarnom sistemu, koji imaju mnogo metana u svojoj atmosferi“, rekao je Sing. „Ovde je priča o VASP-107 b postala zaista zanimljiva, jer nismo znali zašto je nivo metana tako nizak.
Nova merenja metana sugerišu da se molekul transformiše u druga jedinjenja dok teče naviše iz unutrašnjosti planete, u interakciji sa mešavinom drugih hemikalija i zvezdanom svetlošću u gornjoj atmosferi. Tim je takođe merio sumpor-dioksid, vodenu paru, ugljen-dioksid i ugljen-monoksid – i otkrio da VASP-107 b ima više teških elemenata od Urana i Neptuna.
Profil hemije planete počinje da otkriva ključne delove slagalice o tome kako se planetarne atmosfere ponašaju u ekstremnim uslovima, rekao je Sing. Njegov tim će tokom sledeće godine sprovesti slična posmatranja na dodatnih 25 planeta pomoću Veb teleskopa.
„Nikada nismo bili u mogućnosti da detaljno proučimo ovaj proces mešanja u atmosferi egzoplaneta, tako da će ovo mnogo doprineti razumevanju kako ove dinamičke hemijske reakcije funkcionišu“, rekao je Sing. „To je nešto što nam je definitivno potrebno dok počinjemo da gledamo stenovite planete i potpise biomarkera.“
Naučnici su spekulisali da je prenaduvan radijus planete rezultat izvora toplote u unutrašnjosti, rekao je Zafar Rustamkulov, doktorand Džons Hopkins iz planetarne nauke koji je ko-vodio istraživanje. Kombinujući atmosferske i unutrašnje fizičke modele sa Vebovim podacima o VASP-107 b, tim je objasnio kako termodinamika planete utiče na njenu vidljivu atmosferu.
„Planeta ima vruće jezgro i taj izvor toplote menja hemiju gasova dublje, ali takođe pokreće ovo snažno, konvektivno mešanje koje izbija iz unutrašnjosti“, rekao je Rustamkulov. „Mislimo da ova toplota uzrokuje promenu hemije gasova, posebno uništavajući metan i stvarajući povećane količine ugljen-dioksida i ugljen-monoksida.“
Nova otkrića takođe predstavljaju najjasniju vezu koju su naučnici uspeli da naprave o unutrašnjosti egzoplanete i vrhu njene atmosfere, rekao je Rustamkulov. Prošle godine Vebb teleskop je uočio sumpor dioksid udaljen oko 700 svetlosnih godina u drugoj egzoplaneti zvanoj VASP-39, pružajući prvi dokaz atmosferskog jedinjenja stvorenog reakcijama izazvanim zvezdanom svetlošću.
Tim Džonsa Hopkinsa se sada fokusira na ono što bi moglo da održava jezgro vrućim, i očekuje da bi u igri mogle biti sile slične onima koje izazivaju plimu i oseku u Zemljinim okeanima. Planiraju da testiraju da li planetu rasteže i vuče njena zvezda i kako to može da objasni visoku toplotu jezgra.
