Planeta de lavă care sfidează Universul: Telescopul Webb a găsit o atmosferă acolo unde nu trebuia să existe

Planeta de lavă care sfidează Universul: Telescopul Webb a găsit o atmosferă acolo unde nu trebuia să existe
O planetă stâncoasă extrem de fierbinte, care își orbitează steaua în doar 10 ore, pare să aibă o atmosferă surprinzător de densă, în ciuda unor condiții care ar fi trebuit să o elimine. Oamenii de știință cred că ar putea fi o „lume umedă de lavă”, bogată în substanțe volatile, cu un ocean de magmă care îi alimentează și îi reciclează gazele. Sursă imagine: AI/ScienceDaily.com

Universul tocmai a mai oferit o surpriză care îi obligă pe astronomi să regândească ce credeau că știu despre planetele stâncoase. TOI-561 b, o super-Teră extrem de fierbinte, aflată la mare distanță de Sistemul Solar, pare să aibă o atmosferă groasă, deși, teoretic, n-ar fi trebuit să mai poată păstra așa ceva. Descoperirea a fost făcută cu ajutorul telescopului spațial James Webb și este considerată una dintre cele mai puternice dovezi de până acum că o planetă stâncoasă, aflată în condiții infernale, poate fi totuși învelită într-un strat consistent de gaze.

TOI-561 b nu este doar fierbinte, ci aproape absurd de fierbinte. Planeta are aproximativ dublul masei Pământului, dar orbitează atât de aproape de steaua sa, încât un „an” acolo durează doar 10,56 ore. Se află la numai o patruzecime din distanța dintre Mercur și Soare, iar din acest motiv o emisferă este prinsă într-o zi eternă, expusă permanent radiației stelare. În asemenea condiții, astronomii se așteptau ca orice atmosferă primordială să fi fost spulberată demult. Tocmai de aceea, noul rezultat este atât de important: nu doar că planeta pare să aibă atmosferă, dar aceasta ar putea fi suficient de groasă încât să redistribuie căldura și să schimbe radical imaginea acestui tip de lumi.

O lume imposibilă, mai rece decât ar trebui

Marea surpriză a venit atunci când cercetătorii au măsurat temperatura părții iluminate a planetei folosind instrumentul NIRSpec de pe James Webb. Dacă TOI-561 b ar fi fost o simplă rocă goală, fără atmosferă, temperatura de pe partea expusă stelei ar fi trebuit să ajungă în jurul valorii de 2.700 de grade Celsius. În realitate, observațiile au indicat aproximativ 1.800 de grade Celsius, o diferență uriașă pentru un obiect atât de extrem.

Această temperatură mai mică sugerează că ceva transportă căldura de pe partea de zi spre partea de noapte. O simplă suprafață topită nu pare suficientă pentru a explica tot tabloul, iar un strat subțire de rocă vaporizată n-ar produce efectul observat. Cea mai convingătoare explicație rămâne, astfel, existența unei atmosfere bogate în substanțe volatile. Vânturi puternice ar putea muta energia termică dintr-o parte în alta a planetei, în timp ce gaze precum vaporii de apă ar absorbi o parte din radiația infraroșie care ar trebui, în mod normal, să scape direct în spațiu.

Pe lângă asta, cercetătorii iau în calcul și existența unor nori luminoși de silicați, care ar putea reflecta o parte din lumina stelei și ar contribui la răcirea atmosferei. Cu alte cuvinte, TOI-561 b nu este doar o planetă de lavă, ci posibil o lume mult mai complexă, în care suprafața topită, gazele și norii interacționează continuu. Imaginea rezultată este aceea a unei planete care funcționează după reguli mai complicate decât credeam pentru corpurile stâncoase ultra-fierbinți.

O „minge udă de lavă” care schimbă regulile jocului

O altă piesă importantă din puzzle este densitatea planetei. TOI-561 b este mai puțin densă decât s-ar aștepta astronomii de la o lume cu compoziție asemănătoare Pământului. Inițial, ipoteza a fost că planeta ar putea avea un nucleu de fier mai mic și o manta formată din roci mai ușoare. Acest scenariu are sens și pentru că planeta orbitează o stea foarte veche, săracă în fier, din discul gros al Căii Lactee, ceea ce sugerează că s-a format într-un mediu chimic foarte diferit de cel din care s-a născut Sistemul Solar. Totuși, compoziția singură nu explică toate observațiile. O atmosferă groasă ar putea face planeta să pară mai mare și, implicit, mai puțin densă.

Aici apare și cea mai spectaculoasă ipoteză: cercetătorii cred că între oceanul global de magmă și atmosferă există un echilibru. Gazele ies din interiorul planetei și alimentează atmosfera, dar, în același timp, o parte dintre ele este reabsorbită de magma de la suprafață. Practic, TOI-561 b ar putea funcționa ca un sistem de reciclare permanentă, motiv pentru care unii cercetători o descriu drept o „minge udă de lavă”. Expresia pare exotică, dar ideea din spate este serioasă: planeta ar fi mult mai bogată în substanțe volatile decât Pământul.

Descoperirea nu încheie discuția, ci abia o deschide. Datele obținute de James Webb, inclusiv observații întinse pe mai bine de 37 de ore, vor fi folosite în continuare pentru a cartografia distribuția temperaturilor pe întreaga planetă și pentru a înțelege mai bine compoziția atmosferei. Dacă ipoteza se confirmă pe deplin, TOI-561 b ar putea deveni unul dintre cele mai importante exemple că planetele stâncoase din afara Sistemului Solar sunt mult mai diverse și mai bizare decât păreau până acum.