Σε απόσταση περίπου 850 ετών φωτός από τη Γη, στον αστερισμό της Πρύμνας, ένας «καυτός Δίας» δίνει μια εντυπωσιακή παράσταση θανάτου και μεταμόρφωσης. Ο λόγος για τον WASP-121b, έναν εξωπλανήτη γνωστό και ως Tylos, ο οποίος βρέθηκε στο επίκεντρο μιας νέας, πρωτοποριακής μελέτης που δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο περιοδικό Nature Communications.
Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Μόντρεαλ (Ινστιτούτο iREx) και το Πανεπιστήμιο της Γενεύης, αξιοποιώντας την υπέρυθρη όραση του James Webb, κατάφεραν κάτι που μέχρι πρότινος θεωρούνταν αδύνατο: παρακολούθησαν συνεχόμενα την ατμοσφαιρική διαφυγή ενός πλανήτη για μια πλήρη τροχιά. Τα αποτελέσματα εξέπληξαν ακόμα και τους ίδιους τους επιστήμονες.
Ένας πλανήτης στα όρια
Ο WASP-121b δεν είναι ένας συνηθισμένος κόσμος. Ανήκει στην κατηγορία των «υπερ-καυτών πλανητών τύπου Δία», αέριων γιγάντων που περιφέρονται επικίνδυνα κοντά στο μητρικό τους άστρο. Η απόστασή του είναι τόσο μικρή που ολοκληρώνει μια πλήρη περιφορά σε μόλις 30 ώρες, ενώ οι θερμοκρασίες στην επιφάνειά του αγγίζουν επίπεδα που εξατμίζουν ακόμη και μέταλλα, ενώ παλαιότερες μελέτες είχαν δείξει πως εκεί βρέχει... ρουμπίνια και ζαφείρια σε υγρή μορφή.
Ωστόσο, το νέο εύρημα αφορά αυτό που συμβαίνει γύρω από τον πλανήτη. Η έντονη ακτινοβολία του άστρου «βράζει» την ατμόσφαιρα του WASP-121b, αναγκάζοντας ελαφρά αέρια όπως το ήλιο να διαφύγουν στο Διάστημα.
Το «χορευτικό» του Ηλίου
Μέχρι σήμερα, οι αστρονόμοι μπορούσαν να πάρουν μόνο σύντομες «ματιές» αυτής της διαδικασίας, συνήθως όταν ο πλανήτης περνούσε μπροστά από το άστρο του. Αυτή τη φορά, όμως, η ομάδα χρησιμοποίησε το όργανο NIRISS του JWST για να παρατηρήσει 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 στοιχείο, όμως, είναι η δομή αυτής της διαφυγής. Το αέριο δεν χάνεται απλώς στο Διάστημα, αλλά σχηματίζει δύο διακριτές, τεράστιες ουρές που απλώνονται σε μήκος εκατομμυρίων χιλιομέτρων:
- Μια οπίσθια ουρά (trailing tail), η οποία σπρώχνεται προς τα πίσω από τον αστρικό άνεμο και την πίεση της ακτινοβολίας, θυμίζοντας την ουρά ενός κομήτη.
- Μια εμπρόσθια ουρά (leading tail), η οποία καμπυλώνει μπροστά από τον πλανήτη, ελκυόμενη πιθανότατα από την ισχυρή βαρύτητα του άστρου.
«Αυτή η ανακάλυψη αποκαλύπτει την πολυπλοκότητα των φυσικών διεργασιών που σμιλεύουν τις ατμόσφαιρες των εξωπλανητών», προσθέτει ο Allart.
Γιατί έχει σημασία;
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 τη μοίρα ενός πλανήτη: είναι ο μηχανισμός που μπορεί να μετατρέψει έναν γίγαντα αερίων σε έναν μικρότερο πλανήτη τύπου Ποσειδώνα ή ακόμη και να τον απογυμνώσει τελείως, αφήνοντας πίσω μόνο τον βραχώδη πυρήνα του.
Η κατανόηση του πώς ακριβώς χάνεται η μάζα από πλανήτες όπως ο WASP-121b βοηθά τους αστροφυσικούς να λύσουν μυστήρια όπως η «έρημος του Ποσειδώνα» (Neptune desert), η παρατηρούμενη έλλειψη πλανητών μεσαίου μεγέθους σε κοντινές τροχιές γύρω από άστρα.
Το μέλλον της έρευνας
Η επιτυχία αυτής της παρατήρησης ανοίγει τον δρόμο για νέες μελέτες. Οι ερευνητές θα στρέψουν το «βλέμμα» του James Webb και σε άλλους παρόμοιους κόσμους, για να διαπιστώσουν αν οι διπλές ουρές του WASP-121b είναι ένα σπάνιο φαινόμενο ή ένας κοινός κανόνας στο βίαιο σύμπαν των καυτών εξωπλανητών τύπου Διά.
