Το James Webb Space Telescope (JWST) προσφέρει νέα εντυπωσιακά ευρήματα για το πώς διαμορφώνονται πλανήτες σε άλλα ηλιακά συστήματα, καθώς καταγράφει για πρώτη φορά την ύπαρξη βροχής από… άμμο σε έναν εξωπλανήτη, ενώ ταυτόχρονα αποκαλύπτει έναν δεύτερο πλανήτη «κατασκευασμένο από άμμο» στο ίδιο σύστημα.
Η ανακάλυψη αφορά το νεαρό πλανητικό σύστημα YSES-1, το οποίο βρίσκεται σε απόσταση περίπου 300 ετών φωτός από τη Γη και περιλαμβάνει δύο πλανήτες, τους YSES-1 b και YSES-1 c, που παρουσιάζουν ιδιαιτερότητες ως προς τη σύσταση και τη δυναμική τους.
Η μελέτη των πλανητών αυτών, όπως εξηγούν οι επιστήμονες, προσφέρει μια μοναδική ευκαιρία να παρατηρήσουμε και να κατανοήσουμε τα πρώτα στάδια εξέλιξης πλανητών όπως ο Δίας και ο Κρόνος, οι οποίοι είναι και οι δύο αέριοι γίγαντες. Το γεγονός ότι το αστρικό σύστημα είναι σχετικά νέο – μόλις 16,7 εκατομμυρίων ετών, δηλαδή πολύ πιο νέο σε σχέση με το δικό μας Ηλιακό Σύστημα που μετρά περίπου 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια – καθιστά αυτή την παρατήρηση ακόμη πιο πολύτιμη, καθώς αποκαλύπτει πώς ενδέχεται να ξεκίνησε και να εξελίχθηκε η διαμόρφωση πλανητών και δορυφόρων.
Η πρωτοτυπία της ανακάλυψης έγκειται στην παρατήρηση νεφών πυριτίου, ουσιαστικά νεφών άμμου, στις ατμόσφαιρες αυτών των εξωπλανητών. Όπως εξηγεί η Valentina D'Orazi, μέλος της ερευνητικής ομάδας από το National Institute for Astrophysics (INAF), η ύπαρξη αυτών των νεφών προσφέρει πολύτιμες πληροφορίες για τους μηχανισμούς που διέπουν τις ατμοσφαιρικές διεργασίες και τη διαδικασία σχηματισμού πλανητών, θέματα που μέχρι σήμερα παραμένουν ανοιχτά σε επιστημονικές συζητήσεις λόγω των πολλών διαφορετικών θεωριών.
Τα σύννεφα άμμου στα εξωπλανητικά περιβάλλοντα φαίνεται να παραμένουν σε αιώρηση μέσω ενός κύκλου εξάχνωσης και συμπύκνωσης, ανάλογου με τον κύκλο του νερού στη Γη. Αυτή η ανακάλυψη αποκαλύπτει μια σύνθετη διαδικασία μεταφοράς και σχηματισμού υλικών στην ατμόσφαιρα, γεγονός που βοηθά τους επιστήμονες να βελτιώσουν τα κλιματικά και χημικά μοντέλα για πλανητικά περιβάλλοντα πολύ διαφορετικά από το δικό μας Ηλιακό Σύστημα.
Ιδιαίτερα εντυπωσιακός είναι ο πλανήτης YSES-1 c, ο οποίος έχει μάζα περίπου 14 φορές μεγαλύτερη από αυτή του Δία. Η ατμόσφαιρά του περιέχει πυριτικά υλικά που δημιουργούν σύννεφα με κοκκινωπό χρώμα και προκαλούν βροχές άμμου που κατευθύνονται προς τον πυρήνα του πλανήτη.
Ο δεύτερος πλανήτης, YSES-1 b, έχει περίπου έξι φορές τη μάζα του Δία και βρίσκεται ακόμη στη διαδικασία σχηματισμού του. Περιβάλλεται από έναν πεπλατυσμένο δίσκο σκόνης, ο οποίος λειτουργεί ως «εργοτάξιο» που τροφοδοτεί τον πλανήτη με υλικά, όπως τα πυριτικά, που χρειάζονται για τη διαμόρφωση της ατμόσφαιρας και της επιφάνειάς του. Πρόκειται για την πρώτη φορά που εντοπίζονται πυριτικά νέφη – συγκεκριμένα σιδηρούχο πυροξένιο ή συνδυασμός μπριτζμανίτη και φορστερίτη – σε τόσο υψηλό υψόμετρο της ατμόσφαιρας ενός εξωπλανήτη, αλλά και για τη πρώτη ανίχνευση πυριτικών υλικών σε πεπλατυσμένο δίσκο σκόνης.
Η επιτυχία αυτών των παρατηρήσεων οφείλεται στην ικανότητα του James Webb Space Telescope να απομονώνει πλανήτες που περιφέρονται σε μεγάλες αποστάσεις από το αστρικό τους κεντρικό σώμα. Στην περίπτωση του YSES-1, οι πλανήτες κινούνται σε τροχιές που απέχουν από το μητρικό τους άστρο σε αποστάσεις 5 έως 10 φορές μεγαλύτερες από την απόσταση Ήλιου-Ποσειδώνα. Αυτή η απόσταση επιτρέπει την άμεση και λεπτομερή παρατήρησή τους.
Αν και η τεχνική αυτή προς το παρόν εφαρμόζεται σε περιορισμένο αριθμό εξωπλανητών, τα ευρήματα καταδεικνύουν τις δυνατότητες του JWST για τη συλλογή υψηλής ποιότητας φασματικών δεδομένων που αφορούν τόσο τις ατμόσφαιρες όσο και το περιβάλλον γύρω από τους πλανήτες εκτός του ηλιακού μας συστήματος.
Η Valentina D'Orazi σχολίασε ότι η μελέτη αυτών των πλανητών μας επιτρέπει να κατανοήσουμε καλύτερα τον γενικό μηχανισμό σχηματισμού πλανητών, όπως αν κοιτάζαμε το παρελθόν του δικού μας Ηλιακού Συστήματος. Επιπλέον, τα αποτελέσματα της έρευνας επιβεβαιώνουν πως η σύνθεση των νεφών σε νεαρούς εξωπλανήτες και τους πεπλατυσμένους δίσκους σκόνης παίζει καθοριστικό ρόλο στη διαμόρφωση της χημικής σύστασης της ατμόσφαιρας.
Τέλος, η έρευνα τονίζει την ανάγκη για ακόμη πιο λεπτομερή ατμοσφαιρικά μοντέλα ώστε να ερμηνεύονται σωστά τα πλούσια δεδομένα που παρέχουν τηλεσκόπια όπως το JWST. Αυτή η μελέτη ανοίγει νέους δρόμους στην κατανόηση του Σύμπαντος και του τρόπου με τον οποίο γεννιούνται και εξελίσσονται οι πλανήτες.
[via]
