Το James Webb καταγράφει νεαρούς γιγάντιους εξωπλανήτες

Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb απεικόνισε πολλούς αέριους γίγαντες εξωπλανήτες, στο γνωστό σύστημα HR 8799, που βρίσκεται σε απόσταση 130 ετών φωτός, στον αστερισμό του Πήγασου. Οι παρατηρήσεις του δείχνουν ότι οι εξωπλανήτες είναι πλούσιοι σε διοξείδιο του άνθρακα, κάτι που υποδηλώνει ότι σχηματίστηκαν περίπου σαν τον Δία και τον Κρόνο, αναπτύσσοντας στερεούς πυρήνες και προσελκύοντας αέρια από τον πρωτοπλανητικό δίσκο.

Τα αποτελέσματα της έρευνας υπογραμμίζουν την ικανότητα του διαστημικού τηλεσκοπίου να αναλύει φωτογραφικά την χημική σύσταση της ατμόσφαιρας των εξωπλανητών, παράλληλα με τις ισχυρές δυνατότητες φασματοσκοπικής ανάλυσης.

Η εργασία που δημοσιεύεται στο The Astrophysical Journal, περιλαμβάνει και παρατηρήσεις του αστρικού συστήματος 51 Ηριδανού, σε απόσταση 97 ετών φωτός.

Το σύστημα HR 8799 έχει ηλικία περίπου 30 εκατομμυρίων ετών, σε σύγκριση με τα 4,5 δισεκατομμύρια έτη του δικού μας, και οι πλανήτες του ακόμη εκπέμπουν μεγάλη ποσότητα υπέρυθρης ακτινοβολίας, προσφέροντας πολύτιμα δεδομένα που βοηθούν στην κατανόηση του σχηματισμού τους.

Το σύστημα HR 8799 από την NIRCam
© NASA, ESA, CSA, STScI, W. Balmer (JHU), L. Pueyo (STScI), M. Perrin (STScI)

Οι γιγάντιοι πλανήτες διαμορφώνονται με δύο τρόπους: μέσω αργού σχηματισμού συμπαγών πυρήνων από βαρύτερα στοιχεία που έλκουν αέρια, όπως περίπου συνέβη και στο δικό μας Ηλιακό Σύστημα, ή μέσω γρήγορης συνένωσης αέριων σωματιδίων σε μεγάλα αντικείμενα, από αέρια που προέρχονται από τον δίσκο υλικών του άστρου τους.

Γνωρίζοντας ποιο μοντέλο σχηματισμού είναι το πιο κοινό, μπορεί να δώσει στους επιστήμονες ενδείξεις για να διακρίνουν τους τύπους πλανητών που βρίσκουν σε άλλα συστήματα.

Το φάσμα του εξωπλανήτη HR 8799 e
© NASA, ESA, CSA, STScI, W. Balmer (JHU), L. Pueyo (STScI), M. Perrin (STScI)

Από τους περίπου 6.000 εξωπλανήτες που έχουν ανακαλυφθεί έως τώρα, λίγοι έχουν απεικονιστεί απευθείας, καθώς ακόμη και οι γιγάντιοι πλανήτες είναι πολλές χιλιάδες φορές αμυδρότεροι από τα μητρικά αστέρια τους. Οι εικόνες του HR 8799 και του 51 Ηριδανού, επιτεύχθηκαν μέσω του στεμματογράφου NIRCam, ο οποίος αποκρύπτει το έντονο φως του άστρου, έτσι ώστε να αποκαλυφθούν οι αμυδρότεροι πλανήτες.

Αυτό έδωσε στους αστρονόμους την δυνατότητα να μελετήσουν το υπέρυθρο φως των εξωπλανητών, και να εντοπίσουν περισσότερα βαρύτερα στοιχεία από ότι θεωρούσαν προηγουμένως.

Τέτοιες λεπτομερείς παρατηρήσεις θα βοηθήσουν στην εξακρίβωση της ταυτότητας των αντικειμένων γύρω από άστρα: αν πρόκειται δηλαδή για αέριους γίγαντες πλανήτες ή σώματα, όπως καφέ νάνοι, οι οποίοι δημιουργούνται όπως τα άστρα, αλλά δεν συσσωρεύουν αρκετή ύλη ώστε να πυροδοτηθεί πυρηνική σύντηξη.

Το σύστημα 51 Ηριδανού
© NASA, ESA, CSA, STScI, W. Balmer (JHU), L. Pueyo (STScI), M. Perrin (STScI)

https://esawebb.org/news/weic2504/?lang