Διεθνής ομάδα ερευνητών χρησιμοποίησε το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb για να μετρήσει τη θερμοκρασία του βραχώδους εξωπλανήτη TRAPPIST-1 b, μέσω της θερμικής εκπομπής του. Η πλευρά που φωτίζεται από το άστρο, έχει θερμοκρασία περίπου 230°C κάτι που σημαίνει ότι δεν υπάρχει σημαντική ατμόσφαιρα. Πρόκειται για την πρώτη ανίχνευση οποιασδήποτε μορφής φωτός που εκπέμπεται από έναν εξωπλανήτη, τόσο μικρό και ψυχρό, όσο οι βραχώδεις πλανήτες στο δικό μας Ηλιακό Σύστημα. Το αποτέλεσμα της έρευνας αποτελεί ένα σημαντικό βήμα για τον προσδιορισμό του εάν οι πλανήτες που περιφέρονται γύρω από μικρά ενεργά αστέρια, όπως το TRAPPIST-1, μπορούν να διατηρήσουν ατμόσφαιρες που απαιτούνται για την υποστήριξη της ζωής.
Αυτές οι παρατηρήσεις εκμεταλλεύονται στο έπακρο την ικανότητα του Webb στο μεσαίο υπέρυθρο, δηλώνει ο Thomas Greene, αστροφυσικός στο Ερευνητικό Κέντρο Ames της NASA και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature. Κανένα προηγούμενο τηλεσκόπιο δεν είχε την ευαισθησία για να μετρήσει τόσο αμυδρό μεσαίο υπέρυθρο φως.
Βραχώδεις πλανήτες σε τροχιά γύρω από εξαιρετικά ψυχρούς ερυθρούς νάνους
Στις αρχές του 2017, οι αστρονόμοι ανακάλυψαν επτά βραχώδεις πλανήτες σε τροχιά γύρω από έναν εξαιρετικά ψυχρό ερυθρό νάνο (ή νάνο τύπου Μ) 40 έτη φωτός μακριά από τη Γη, παρόμοιους σε μέγεθος και μάζα με τους εσωτερικούς, βραχώδεις πλανήτες του Ηλιακού μας Συστήματος. Αν και όλοι περιφέρονται πολύ πιο κοντά στο άστρο τους, συγκριτικά με το Ηλιακό Σύστημα (όλοι χωρούν άνετα στην τροχιά του Ερμή), λαμβάνουν συγκρίσιμες ποσότητες ενέργειας από το μικροσκοπικό άστρο τους.
Ο εσώτερος TRAPPIST-1 b, έχει τροχιακή απόσταση περίπου το ένα εκατοστό της απόστασης Γης – Ηλίου, ενώ λαμβάνει περίπου τέσσερις φορές την ποσότητα ενέργειας που παίρνει η Γη από τον Ήλιο.
Παρατηρήσεις τέτοιου είδους μας παρέχουν σημαντικές πληροφορίες για πλανητικά συστήματα γύρω από νάνους τύπου Μ.
Υπάρχουν δέκα φορές περισσότερα αστέρια τέτοιου τύπου στον Γαλαξία μας απ’ ότι αστέρια όπως ο Ήλιος, με διπλάσιες πιθανότητες να έχουν βραχώδεις πλανήτες, εξήγησε ο Greene. Αλλά είναι πολύ δραστήρια και πολύ φωτεινά όταν είναι νεαρά, εκπέμποντας εκλάμψεις και ακτίνες Χ, ικανά να εξαφανίσουν μια ατμόσφαιρα.
Ανιχνεύοντας μια ατμόσφαιρα (ή όχι)
Προηγούμενες παρατηρήσεις του TRAPPIST-1 b με τα διαστημικά τηλεσκόπια Hubble και Spitzer, δεν εντόπισαν ενδείξεις αραιής ατμόσφαιρας, όμως δεν αποκλείστηκε η ύπαρξη μιας πυκνής ατμόσφαιρας.
Μετρώντας την θερμοκρασία του παλιρροϊκά κλειδωμένου πλανήτη, μπορεί να διαπιστωθεί η ύπαρξη ή μη ατμόσφαιρας, καθώς θα γίνεται (ή όχι) αναδιανομή της θερμότητας σε όλο τον πλανήτη.
Χρησιμοποιώντας φωτομετρία δευτερεύουσας έκλειψης, μετρήθηκε μόνο η φωτεινότητα του άστρου καθώς ο πλανήτης κινούνταν πίσω του.
Αφαιρώντας τη φωτεινότητα του άστρου από την συνολική φωτεινότητα του συστήματος, υπολογίστηκε η εκπομπή υπέρυθρου φωτός από τον πλανήτη.
Μικροσκοπικές αλλαγές φωτεινότητας
Η ανίχνευση της δευτερεύουσας έκλειψης αποτελεί ήδη ένα σημαντικό ορόσημο, καθώς το αστέρι είναι 1.000 φορές πιο φωτεινό από τον πλανήτη και η αλλαγή στη φωτεινότητα είναι μικρότερη από 0,1%, ενώ υπήρχαν φόβοι για τον ακριβή προσδιορισμό της ώρας του φαινομένου σε ένα σύστημα με πολλούς πλανήτες που αλληλεπιδρούν βαρυτικά.
Η ανάλυση των δεδομένων από πέντε ξεχωριστές παρατηρήσεις έδειξε ότι ο TRAPPIST-1 b έχει θερμοκρασία ημέρας περίπου 230°C, αποτέλεσμα που υποδηλώνει ανυπαρξία ατμόσφαιρας.
https://esawebb.org/news/weic2308/
