Σε απόσταση περίπου 850 έτη φωτός από τη Γη, στον αστερισμό της Πρύμνας, ένας εξωπλανήτης που ονομάζεται WASP-121b ή Tylos, παρουσιάζει μια μοναδική παράσταση του θανάτου και της μεταμόρφωσης. Στην καρδιά μιας πρόσφατης διεθνούς μελέτης, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Communications, οι επιστήμονες αποκαλύπτουν την ατμοσφαιρική διαφυγή ενός εξωπλανήτη – γεγονός που θεωρούνταν προηγουμένως αδύνατο.
Αυτή η σπουδαία έρευνα πραγματοποιήθηκε από ερευνητές του Πανεπιστημίου του Μόντρεαλ (Ινστιτούτο iREx) σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο της Γενεύης. Χρησιμοποιώντας την υπέρυθρη όραση του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb, οι επιστήμονες κατάφεραν να παρατηρήσουν την ατμόσφαιρα του WASP-121b σε συνεχή βάση κατά τη διάρκεια μιας πλήρους τροχιάς, προκαλώντας έκπληξη στην επιστημονική κοινότητα.
Ο WASP-121b: Ένας πλανήτης στα όρια
Ο WASP-121b κατατάσσεται στους «υπερ-καυτούς πλανήτες τύπου Δία», που είναι γίγαντες αερίων που βρίσκονται επικίνδυνα κοντά στο μητρικό τους άστρο. Ο πλανήτης ολοκληρώνει μια πλήρη περιφορά σε μόλις 30 ώρες, με θερμοκρασίες που αγγίζουν τα επίπεδα όπου ακόμη και μέταλλα εξατμίζονται. Προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει ότι «βρέχει» ρουμπίνια και ζαφείρια σε υγρή μορφή!
Ωστόσο, το νέο εύρημα εστιάζει στο τι συμβαίνει γύρω από τον πλανήτη. Η ισχυρή ακτινοβολία του μητρικού άστρου βράζει την ατμόσφαιρα του WASP-121b, προκαλώντας την διαφυγή ελαφρών αερίων, όπως το ήλιο, στο Διάστημα.
Το «χορευτικό» του Ηλίου
Στο παρελθόν, οι αστρονόμοι μπορούσαν να παρατηρήσουν μόνο σύντομες «ματιές» σε αυτή τη διαδικασία, συνήθως την ώρα που ο πλανήτης περνούσε μπροστά από το άστρο του. Όμως, η ομάδα χρησιμοποίησε το όργανο NIRISS του JWST για να παρακολουθήσει τον WASP-121b αδιάλειπτα για σχεδόν 37 ώρες.
«Μείναμε έκπληκτοι όταν είδαμε πόσο πολύ διήρκεσε η διαφυγή του ηλίου», δήλωσε ο Romain Allart, επικεφαλής της μελέτης και μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Ινστιτούτο iREx. «Το σήμα του ηλίου παρέμεινε ορατό για περισσότερο από τη μισή τροχιά του πλανήτη».
Το πιο εντυπωσιακό είναι η δομή της διαφυγής. Το αέριο δεν χάνεται απλώς στο Διάστημα, αλλά σχηματίζει δύο διακριτές, τεράστιες ουρές που εκτείνονται σε μήκος εκατομμυρίων χιλιομέτρων:
- Μια οπίσθια ουρά (trailing tail), που σπρώχνεται προς τα πίσω από τον αστρικό άνεμο.
- Μια εμπρόσθια ουρά (leading tail), που καμπυλώνεται μπροστά από τον πλανήτη, ελκούμενη από τη βαρύτητα του άστρου.
«Αυτή η ανακάλυψη αποκαλύπτει την πολυπλοκότητα των φυσικών διεργασιών που επηρεάζουν τις ατμόσφαιρες των εξωπλανητών», προσθέτει ο Allart.
Γιατί είναι σημαντική η ανακάλυψη;
Η ανακάλυψη αυτή προσφέρει στους επιστήμονες ένα «ζωντανό εργαστήριο» για να κατανοήσουν την εξέλιξη των πλανητικών συστημάτων. Η διαδικασία της ατμοσφαιρικής διαφυγής είναι καθοριστική για την τύχη ενός πλανήτη, αφού μπορεί να μετατρέψει έναν γίγαντα αερίων σε έναν μικρότερο πλανήτη τύπου Ποσειδώνα ή ακόμα και να τον απογυμνώσει τελείως.
Κατανοώντας πώς χάνεται η μάζα από πλανήτες όπως ο WASP-121b, οι αστροφυσικοί προσεγγίζουν μυστήρια όπως η «έρημος του Ποσειδώνα» (Neptune desert), η παρατηρούμενη έλλειψη πλανητών μεσαίου μεγέθους σε κοντινές τροχιές γύρω από άστρα.
Το μέλλον των ερευνών
Η επιτυχία αυτής της παρατήρησης ανοίγει το δρόμο για νέες μελέτες. Οι ερευνητές σκοπεύουν να στραφούν οπτικά και σε άλλους παρόμοιους κόσμους, προκειμένου να ανακαλύψουν αν οι διπλές ουρές του WASP-121b αποτελούν σπάνιο φαινόμενο ή κοινό κανόνα στο βίαιο σύμπαν των καυτών εξωπλανητών τύπου Δία.
