Cea mai clară imagine a părții permanent întunecate a unei exoplanete, obținută în premieră

Astronomii de la Massachusetts Institute of Technology (MIT) au anunțat că au obținut cea mai clară imagine de până acum a părții permanent întunecate a unei exoplanete care își sincronizează mișcarea cu steaua sa.

Observațiile lor, combinate cu măsurătorile părții permanent luminate a planetei, au oferit prima imagine detaliată a atmosferei globale a exoplanetei.

„Trecem de la instantanee izolate ale unor regiuni specifice din atmosfera exoplanetei la studierea lor ca sisteme 3D, ceea ce sunt”, a spus Thomas Mikal-Evans, care a condus studiul ca cercetător postdoctoral la Kavli Institute for Astrophysics and Space Research de la MIT.

Planeta din centrul noului studiu, publicat în Nature Astronomy, este WASP-121b, un gigant gazos cu dimensiune aproximativ dublă față de Jupiter. Planeta „ultrafierbinte” a fost descoperită în 2015 orbitând o stea la aproximativ 850 de ani lumină de Pământ.

WASP-121b are una dintre cele mai scurte orbite detectate până în prezent. Ea își înconjoară steaua în doar 30 de ore. Fiind sincronizată cu aceasta, are o parte permanent luminată și una rămasă spre spațiu, în întuneric.

Schimbări dramatice de temperatură

Astronomii au detectat anterior vapori de apă și au studiat cum temperatura atmosferei se schimbă odată cu altitudinea pe partea luminată a planetei.

Noul studiu captează o imagine mai detaliată a WASP-121b. Cercetătorii au putut să cartografieze schimbările dramatice de temperatură de la partea luminată la cea întunecată și să observe cum aceste temperaturi se schimbă cu altitudinea. Ei au urmărit prezența apei prin atmosferă pentru a arăta, în premieră, cum apa circulă între cele două părți ale ei.

Față de Pământ, unde apa mai întâi se evaporă, apoi se condensează în nori și apare ploaia, pe WASP-121b, ciclul ei este mult mai intens: pe partea luminată, atomii care formează apa sunt rupți la temperaturi de peste 3.000 Kelvin. Aceștia sunt ajung pe partea întunecată, unde temperaturile mai scăzute permit atomilor de hidrogen și oxigen să se recombine în molecule de apă, care ajung apoi din nou în partea luminată a planetei, unde ciclu reîncepe. Acest ciclu este susținut de vânturi cu viteze de până la 5 kilometri pe secundă.

Nori exotici și pietre prețioase în formă lichidă

Aparent, apa nu este singura care circulă în jurul planetei. Astronomii au descoperit că partea întunecată este suficient de rece pentru a găzdui nori „exotici” de fier și corindon – mineral care intră în alcătuirea rubinelor și safirelor. Acești nori, precum vaporii de apă, pot ajunge până pe cealaltă parte a planetei, unde temperaturile înalte aduc metalele în formă gazoasă. În acest proces pot avea loc și ploi – pietre prețioase în formă lichidă din norii de corindon.

Între autorii studiului se numără colaboratori de la MIT, Johns Hopkins University, Caltech și alte instituții.

Echipa a observat WASP-121b folosind camera spectroscopică de la bordul Telescopului Spațial Hubble al NASA, care a susținut studiul. Pentru acesta, au fost analizate și date colectate în 2018 și 2019.

Credit foto: MIT.edu