Vânturi de 33.000 km/oră pe o planetă aflată la 520 de ani-lumină. Cum au fost detectate

Vânturi de 33.000 km/oră pe o planetă aflată la 520 de ani-lumină. Cum au fost detectate
O planetă uriașă, dar surprinzător de ușoară / Foto: ESO/L. Calçada
Iulia Kelt
Google Urmărește pe Google

Astronomii au identificat unele dintre cele mai rapide mișcări atmosferice măsurate vreodată pe o planetă din afara Sistemului Solar. Pe WASP-127b, un gigant gazos aflat la aproximativ 520 de ani-lumină de Pământ, gazele din apropierea ecuatorului se deplasează cu aproape 33.000 de kilometri pe oră.

Viteza este impresionantă chiar și la scara cosmică. Pentru o perioadă scurtă, rezultatul a reprezentat cea mai rapidă mișcare atmosferică de acest tip măsurată pe o planetă, înainte ca recordul să fie depășit câteva săptămâni mai târziu de o altă exoplanetă. Mai important decât recordul în sine este însă modul în care cercetătorii au reușit să afle ce se întâmplă în atmosfera unei lumi pe care niciun telescop nu o poate vedea sub forma unui disc, scrie Space Daily.

O planetă uriașă, dar surprinzător de ușoară

WASP-127b a fost descoperită în 2016 și orbitează o stea asemănătoare Soarelui, în constelația Sextans. Un an pe această planetă durează doar aproximativ 4,18 zile terestre, iar orbita sa se află la circa 0,048 unități astronomice de stea.

Dimensiunile sale sunt neobișnuite. Planeta are o rază de aproximativ 1,31 ori mai mare decât cea a lui Jupiter, însă masa este de numai 0,165 din masa gigantului nostru gazos. Cu alte cuvinte, WASP-127b este mai mare decât Jupiter ca volum, dar conține doar aproximativ o șesime din masa acestuia. Densitatea medie este de aproximativ zece ori mai mică decât cea a apei.

Atmosfera foarte extinsă o face însă interesantă pentru astronomi. Atunci când planeta trece prin fața stelei sale, o parte din lumina stelară traversează gazele din jurul ei. Moleculele din atmosferă lasă în spectru anumite semnături, iar acestea pot fi analizate pentru a afla ce se întâmplă la mare altitudine.

Nu este vorba despre observarea directă a unor nori care se deplasează. WASP-127b este prea departe și prea mică pe cer pentru ca un telescop să poată urmări asemenea detalii.

Cum au măsurat vânturi de 33.000 km/h

Cercetătorii au folosit instrumentul CRIRES+, un spectrograf infraroșu de înaltă rezoluție instalat pe Very Large Telescope al Observatorului European de Sud, în Chile. Observațiile au urmărit planeta în timpul unui tranzit în fața stelei sale.

În lumina analizată apar semnături produse de molecule precum vaporii de apă și monoxidul de carbon. Acestea absorb anumite lungimi de undă, formând un fel de amprentă chimică a atmosferei.

Apoi intră în scenă efectul Doppler. Dacă gazul se deplasează spre Pământ, semnătura sa spectrală este deplasată ușor spre lungimi de undă mai scurte. Dacă se îndepărtează, deplasarea are loc în direcția opusă. Fenomenul este similar cu schimbarea sunetului unei sirene atunci când aceasta se apropie și apoi trece pe lângă tine, doar că aici este măsurată lumina.

Problema este că semnalul provenit de la planetă este extrem de slab în comparație cu cel al stelei. În plus, și atmosfera Pământului introduce propriile semnături în spectru. Cercetătorii trebuie să elimine aceste influențe și să combine un număr foarte mare de linii spectrale pentru a putea separa semnalul exoplanetei.

Analiza a scos la iveală două semnale distincte atât pentru apă, cât și pentru monoxidul de carbon. Unul provenea de la gaz care se deplasa spre noi, iar celălalt de la gaz care se îndepărta.

O hartă meteo pentru o planetă pe care nu o putem vedea

Cele două semnale oferă un indiciu important despre circulația atmosferei. Cercetătorii consideră că ele provin de pe cele două margini ale planetei, unde un curent atmosferic puternic se deplasează în jurul ecuatorului.

Practic, gazul de pe o parte a planetei se mișcă parțial spre Pământ, iar cel de pe partea opusă se deplasează în direcția contrară. Din diferența dintre aceste deplasări poate fi estimată viteza curentului atmosferic.

Rezultatul indică existența unui jet ecuatorial foarte rapid, descris drept o formă de superrotație atmosferică. Gazul din această zonă ajunge la aproape 9 kilometri pe secundă, echivalentul a circa 33.000 km/h.

Pentru comparație, vitezele maxime ale vânturilor asociate de obicei cu Neptun sunt mult mai mici, deși gigantul înghețat din Sistemul Solar rămâne celebru pentru atmosfera sa extrem de dinamică.

Ceea ce face observația și mai interesantă este că astronomii pot începe să distingă regiuni diferite ale atmosferei unei exoplanete fără să le poată vedea direct. Analiza vitezei gazelor permite separarea celor două margini ale planetei și oferă informații despre circulația atmosferică.

Recordul de viteză al lui WASP-127b a rezistat doar aproximativ o lună. În februarie 2025, o altă echipă a anunțat o mișcare atmosferică și mai rapidă pe o altă exoplanetă. Totuși, importanța observației nu dispare odată cu pierderea recordului.