Το τηλεσκόπιο James Webb ανακάλυψε εξωπλανήτη που έχει πρωινά καλυμμένα με σύννεφα και καθαρά απογεύματα

Το τηλεσκόπιο James Webb (JWST) ανακάλυψε έναν γιγάντιο πλανήτη έξω από το ηλιακό σύστημα ο οποίος φαίνεται να έχει πρωινά καλυμμένα με σύννεφα και καθαρά απογεύματα.

Μόνο που δεν έχει να κάνει με απαλό αεράκι ή βροχές, αλλά για ακραίες θερμοκρασίες και υπερηχητικούς ανέμους σε έναν αέριο κόσμο που καίγεται από το αστέρι του.

Η ανακάλυψη, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science βοηθά στην επίλυση μιας παλιάς συζήτησης της σύγχρονης αστρονομίας: από τι είναι πραγματικά φτιαγμένες οι ομίχλες (ομίχλη) και τα σύννεφα που τυλίγουν αυτούς τους κόσμους;

Ένας «καυτός Δίας» με δύο πρόσωπα

Πρωταγωνιστής της μελέτης είναι ο WASP-94A b, ένας «καυτός Δίας»: ένας αέριος πλανήτης παρόμοιος με τον Δία, αλλά σε τροχιά εξαιρετικά κοντά στο αστέρι του. Αυτή η εγγύτητα σημαίνει ότι ένα χρόνο εκεί διαρκεί μόνο λίγες γήινες ημέρες και ότι ο πλανήτης είναι παλιρροιακά συνδεδεμένος, δηλαδή δείχνει πάντα το ίδιο πρόσωπο στον ήλιο του.

Όπως και με τη Σελήνη σε σχέση με τη Γη, το ένα ημισφαίριο παραμένει αιώνια φωτισμένο και το άλλο σε συνεχές σκοτάδι. Μεταξύ των δύο, υπάρχει μια μεταβατική λωρίδα, που ονομάζεται «εξολοθρευτής», όπου οι αστρονόμοι μπορούν να μελετήσουν την ατμόσφαιρα παρατηρώντας πώς το φως του άστρου περνά μέσα από τα αέρια στρώματά του κατά τη διάρκεια μιας πλανητικής διέλευσης.

Και εκεί ακριβώς εμφανίστηκε η έκπληξη.

Οι παρατηρήσεις του JWST αποκάλυψαν μια πολύ σαφή διαφορά μεταξύ της πρωινής και της βραδινής πλευράς του πλανήτη.

την περιοχή όπου ξημερώνει, κυριαρχούν πυκνά σύννεφα που μειώνουν τα φασματικά σήματα των υδρατμών. Από την άλλη, στην περιοχή που σκοτεινιάζει, η ατμόσφαιρα φαίνεται πολύ πιο καθαρή και διάφανη.

Η εξήγηση δείχνει έναν πραγματικό εξωγήινο καιρικό κύκλο. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι τα σύννεφα σχηματίζονται στις σχετικά ψυχρότερες περιοχές του πλανήτη, πιθανότατα από τη συμπύκνωση ορυκτών και εξωτικών ενώσεων που υπάρχουν στην ατμόσφαιρα.

Στη συνέχεια, οι ισχυροί ατμοσφαιρικοί άνεμοι μεταφέρουν αυτά τα σωματίδια σε θερμότερες περιοχές, όπου τελικά εξατμίζονται.

Στη Γη, τα σύννεφα αποτελούνται από υγρό νερό ή κρυστάλλους πάγου. Αλλά σε αυτούς τους καυτούς κόσμους, θα μπορούσαν να υπάρχουν σύννεφα πυριτικών αλάτων ή εξατμισμένων ορυκτών.

Οι θερμικές διαφορές μεταξύ των δύο πλευρών του πλανήτη μπορεί να ξεπεράσουν τους 280 βαθμούς Κελσίου, αρκετά για να εμφανίζονται και να εξαφανίζονται συνεχώς τα αερολύματα καθώς κυκλοφορούν σε όλο τον κόσμο.

Τα νέα δεδομένα του JWST υποδηλώνουν περαιτέρω ότι η κατανομή στο σύννεφο δεν είναι ομοιόμορφη ή σταθερή.

Οι παρατηρήσεις δείχνουν μια εξαιρετικά δυναμική ατμόσφαιρα, στην οποία κυριαρχούν ρεύματα ικανά να αναδιανέμουν θερμότητα και υλικά με τεράστιες ταχύτητες.

Σε αυτό το σενάριο, τα ατμοσφαιρικά μοντέλα δείχνουν υπερηχητικούς ανέμους που θα ταξίδευαν στον πλανήτη μεταφέροντας συμπυκνωμένα σωματίδια από το νυχτερινό ημισφαίριο και τις πρωινές περιοχές σε προοδευτικά θερμότερες περιοχές.

Το εύρημα είναι σημαντικό γιατί για χρόνια υπήρχαν δύο κύριες υποθέσεις για να εξηγήσουν τα αερολύματα του καυτού Δία.

Ενώ ο ένας υπερασπίστηκε ότι ήταν σύννεφα που προκλήθηκαν από συμπύκνωση, ο άλλος πρότεινε φωτοχημικές ομίχλες, που δημιουργήθηκαν από έντονη αστρική ακτινοβολία, παρόμοια με αυτές του Τιτάνα, του φεγγαριού του Κρόνου ή της επίγειας αιθαλομίχλης.

Οι νέες παρατηρήσεις ευνοούν σαφώς την πρώτη εξήγηση: τουλάχιστον σε αυτούς τους τύπους πλανητών, τα σύννεφα φαίνεται να συμπεριφέρονται σαν δυναμικά καιρικά συστήματα που διέπονται από τη θερμοκρασία και την ατμοσφαιρική κυκλοφορία.

Το JWST εγκαινιάζει ένα νέο στάδιο στην εξερεύνηση εξωπλανητών.

Δεν αρκεί πλέον να ανιχνεύσουμε την ύπαρξή τους: τώρα αρχίζουμε να μελετάμε τη μετεωρολογία τους, τους ατμοσφαιρικούς τους κύκλους και τη χημεία τους με μια λεπτομέρεια που ήταν αδιανόητη μόλις πριν από λίγα χρόνια.

Το WASP-94A b έχει γίνει ένα από τα καλύτερα παραδείγματα αυτής της νέας ατμοσφαιρικής αστρονομίας.

Οι καλυμμένες με σύννεφα «ανατολές» και τα καθαρά «ηλιοβασιλέματα» τους δείχνουν ότι ακόμη και οι πιο ακραίοι κόσμοι διαθέτουν πολύπλοκες, μεταβαλλόμενες δυναμικές που είναι εντυπωσιακά παρόμοιες από ορισμένες απόψεις με γνωστά καιρικά φαινόμενα στη Γη.