Roza planeta krije slano iznenađenje

Više od jedne decenije, ovaj svijet prekriven ružičastom izmaglicom zbunjivao je astronome. Kao jedan od najhladnijih poznatih tijela planetarne mase koji su ikada direktno snimljeni, ovaj neuhvatljivi objekat je previše mračan da bi astronomi mogli da analiziraju njegovu svetlost sa Zemlje. Međutim, nova posmatranja sa Svemirskog teleskopa Džejms Veb otkrivaju atmosferu ispunjenu egzotičnom hemijom i slane oblake kakvi ranije nisu viđeni.

Ova posmatranja pružaju neke od prvih direktnih dokaza za postojanje slanih oblaka u atmosferi hladnog objekta, što je fenomen o kojem su naučnici teoretisali prije više od 15 godina. Otkriće takođe predstavlja važan korak ka proučavanju sve hladnijih objekata, koji su suviše prigušeni za ispitivanje zemaljskim teleskopima.

Studija je objavljena u Astronomikal Džournal.

Društvo

Svijetu prijeti haos? Na udaru je više od 300 miliona ljudi!

- Ružičasta planeta je najhladniji saputnik neke zvijezde koji je otkriven pomoću instrumenata na Zemlji - rekao je Aniša Baburadž, koji je vodio studiju. - Mnogi timovi širom svijeta vršili su dodatna posmatranja kako bi proučili njenu svjetlost, ali ona je bila previše slaba za zemaljske instrumente. To ju je učinilo savršenom metom za JVST. Kada smo konačno dobili njen spektar, odmah je izgledao zanimljivo. Ali čim smo počeli dublje da analiziramo podatke, shvatili smo da to nije nalik ničemu što smo ranije ispitivali.

Baburadž, stručnjak za egzoplanete, nalazi se na postdoktorskim studijama u Centru za interdisciplinarno istraživanje u astrofizici (CIERA) Sjeverozapadnog univerziteta. Ovaj rad je sproveden u saradnji sa naučnicima sa Instituta za svemirske teleskope (STScI), uključujući Maršala Perina, koji je osmislio program posmatranja za ovaj objekat. Perin je član naučnog tima teleskopa JWST, koji je doprineo dizajnu teleskopa i odgovoran je za njegove svakodnevne operacije.

Ružičasta planeta (nazvana GJ504b) otkrivena je 2013. i kruži oko zvijezde slične Suncu koja se nalazi na 57 svjetlosnih godina od Zemlje. Uprkos njenom nadimku, astronomi nisu sigurni da li je to uopšte planeta. Sa masom koja je oko 25 puta veća od Jupiterove, GJ504b se nalazi blizu nejasne granice između planeta džinova i smeđih patuljaka. Zbog toga je astronomi nazivaju „saputnikom planetarne mase“, što znači da je to objekat veličine planete koji kruži oko zvezde.

Dodatno komplikujući misteriju, ponovljeni pokušaji da se ona prouči zemaljskim teleskopima bili su neuspješni. Dok je većina direktno snimljenih egzoplaneta na temperaturi od oko 540 do 1.100 stepeni Celzijusa, GJ504b ima svega 290 stepeni, što je otprilike temperatura pećnice za pečenje hljeba.

Starost pratioca je zaslužna za njegovu nisku temperaturu, objasnio je Baburadž. Iako se rađaju usijane, džinovske planete se hlade kako stare. Nova studija procjenjuje da je GJ504b stara između 2,5 i 4 milijarde godina.

Koristeći teleskop Džejms Veb, Baburadž i njegov tim snimili su slabu svjetlost objekta GJ504b. Zatim su primjenili napredne tehnike obrade podataka kako bi uklonili odsjaj njene mnogo sjajnije matične zvijezde. Ova kombinacija je konačno otkrila spektar pratioca - grafikon koji razlaže svjetlost na sastavne boje. Svaka boja predstavlja različit element. Analizom spektra nekog objekta, naučnici mogu otkriti prisustvo specifičnih elemenata i molekula.

- U prošlosti su drugi astronomi posmatrali ovog pratioca po cijelu noć nekim od najvećih teleskopa na svijetu kako bi dobili spektar - rekao je Baburadž. - I nisu uspjeli da vide objekat. Sa teleskopom JVST, naše cijelo posmatranje trajalo je oko dva sata i bili smo uspješni.

Nauka i tehnologija

Naučnici otkrili da je izgubljena planeta u Sunčevom sistemu bila velika kao Mars

Podaci su otkrili bogatu mješavinu hemikalija, uključujući vodenu paru, metan, ugljen-dioksid, amonijak i druge molekule. Kako bi rekonstruisali izgled pratioca, istraživači su unijeli ove podatke u astrofizički model. Ali nešto se nije uklapalo. Simulisana atmosfera pratioca odgovarala je posmatranjima samo ako je sadržala neobične, fizički nevjerovatne karakteristike. Kada su istraživači u model dodali oblake, neobične karakteristike su nestale. Slani oblaci su verovatno zaklanjali dublje slojeve atmosfere, oblikujući svetlost koja je stizala do teleskopa.

- Pokrenuli smo simulacije sa oblacima i rezultati su se poklopili sa onim što znamo o hladnim planetama - rekao je Baburadž. - Isprobali smo tri različite vrste oblaka, a slani oblaci su se najbolje uklopili. Kada smo uzeli u obzir slane oblake, to je prigušilo tragove molekula skrivenih dublje u atmosferi pratioca. Tada su rezultati postali fizički mogući.

Spektar je takođe ukazao na to da je GJ504b neobično bogata teškim elementima, odnosno metalima. Međutim, misterija o nastanku ovog objekta i dalje traje, jer trenutni podaci sugerišu da je mogao nastati ili kao planeta ili kao mala zvijezda.

Baburadž kaže da bi tehnike korišćene u studiji mogle pomoći u rješavanju drugih misterija oko hladnih i tamnih planeta. Jupiter, na primjer, ima oblake sačinjene od amonijačnog leda. Iako su te vrste oblaka i dalje van domašaja trenutnih posmatranja, detekcija slanih oblaka na GJ504b ukazuje na to da su astronomi sve bliže.

- Ovo je prvi put da smo otkrili da su slani oblaci ključni za objašnjenje spektra nekog objekta - rekao je Baburadž. - To je dobar podsjetnik da u našim modelima moramo voditi računa o oblacima.

(telegraf)