Telescopul James Webb cartografiază vremea de pe un gigant gazos fierbinte la 700 de ani lumină distanță

La impresionanta distanță de aproximativ 700 de ani lumină, un gigant gazos cunoscut sub numele de WASP-94A b orbitează în jurul unei stele dintr-un sistem binar. Acest planetar este „încuiat tidal”, adică are aceeași față îndreptată permanent către steaua sa, eliminând astfel alternanța dintre zi și noapte pe care o experimentăm pe Pământ. Sagnick Mukherjee, un astrofizician de la Universitatea Johns Hopkins, împreună cu echipa sa, a folosit Telescopul Spațial James Webb pentru a înțelege mai bine cum arată vremea pe această lume exotica.

„Ne-am dorit să înțelegem atmosferele acestor planete,” explică Mukherjee. „Sunt ele statice sau dinamice? Au vânturi? Cum sunt norii?” Răspunsurile la aceste întrebări au venit după o observație atentă: se pare că pe WASP-94A b dimineața este noros, dar cerul se limpezește spre seară. Această descoperire sugerează că am putea fi nevoiți să reevaluăm înțelegerea noastră asupra chimiei multor alte exoplanete.

WASP-94A b are o masă cu puțin sub jumătate din cea a lui Jupiter, dar un diametru cu peste 70% mai mare. „Aceasta înseamnă că planeta are o densitate scăzută și o atmosferă care se extinde mai mult în spațiu, ceea ce o face mai ușor de observat,” adaugă Mukherjee. Când astronomii studiază astfel de atmosfere, se bazează de obicei pe spectroscopia de transmisie, analizând spectrul de lumină care filtrează prin atmosfera planetei în timp ce aceasta trece în fața stelei sale.

Totuși, această metodă presupunea o simplificare excesivă pentru planetele încuiate tidal. Pe astfel de lumi, diferențele de temperatură dintre părțile iluminate și cele întunecate ale planetei sunt semnificative, conducând la variații ale densității atmosferice. Aceste diferențe, împreună cu efectul Coriolis datorat rotației lente a planetei, generează un fenomen numit super-rotație ecuatorială, unde vânturile de la ecuator suflă spre est mai repede decât rotația planetei. Modelul de circulație prezis este exact ceea ce se întâmplă pe WASP-94B a.

Pentru a surprinde aceste procese în acțiune, Mukherjee și colegii săi au utilizat o tehnică numită spectroscopie rezolvată pe limb. Datorită timpului necesar planetei pentru a traversa complet marginea stelei la începutul și la sfârșitul tranzitului, telescopul observă cum marginea dimineții blochează lumina stelei puțin înainte de marginea serii. Folosind NIRISS (Near Infrared Imager and Slitless Spectrograph) al JWST, echipa a măsurat curbele de lumină pe măsură ce WASP-94A b tranzita.

Aceste descoperiri nu doar că ne ajută să înțelegem mai bine atmosferele exoplanetelor, dar ne și deschid noi perspective asupra complexității sistemelor planetare dincolo de sistemul nostru solar. Cunoașterea acestor detalii poate reformula modul în care abordăm căutarea vieții în univers.

Sursa: Ars Technica

Știință&Tehnică

Revista “Ştiinţă şi Tehnică“, cea mai cunoscută şi longevivă publicaţie de popularizare a ştiintelor din România