Teleskop Webba zbadał atmosferę planety pozasłonecznej. „To milowy krok”

Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba zdołał wykryć parę wodną, dwutlenek siarki i piaskowe chmury w atmosferze pobliskiej, pozasłonecznej planety WASP-107b. To ważny krok w badaniach planet, w tym związków między ich składem chemicznym i klimatem.

Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba z nowym odkryciem

.Naukowcy z Katolickiego Uniwersytetu w Lowanium (KU Leuven) i innych europejskich ośrodków, na łamach magazynu „Nature” (https://www.nature.com/articles/s41586-023-06849-0) donoszą o przełomowym dokonaniu w obserwacjach egzoplanet.

Z pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Weba zbadali atmosferę planety WASP-107b – oddalonej ponad 200 lat świetlnych od ziemi, krążącegj wokół gwiazdy nieco chłodniejszej i mniej masywnej niż Słońce.

Planeta ma mniej więcej masę Neptuna, ale jest od niego znacznie większa, osiągając niemal rozmiary Jowisza.

Co zaobserwowano?

.Badacze podkreślają, że ta „puszystość” planety pozwoliła im zajrzeć 50 razy głębiej w jej atmosferę, niż udawało się to w czasie badań gazowych olbrzymów z naszego Systemu, np. Jowisza.

Co ważne, nie znaleziono metanu. Sugeruje to ciepłe wnętrze planety. Obecność dwutlenku siarki (większość ludzi zna jego zapach z zapalanych zapałek) to natomiast spora niespodzianka.

Wcześniejsze modele przewidywały bowiem brak tej substancji, ale nowe symulacje klimatu WASP-107b sugerują, że wspomniana „puszystość” planety tworzy środowisko dla powstawania tego związku. To dlatego, że rzadka atmosfera głębiej wpuszcza promieniowanie macierzystej gwiazdy, które wyzwala odpowiednie reakcje chemiczne.

Co więcej, promieniowanie emitowane przez dwutlenek siarki i parę wodną jest znacząco słabsze, niż byłoby pod nieobecność chmur.

Analiza wskazała, że w atmosferze WASP-107b można znaleźć chmury składające się z krzemionki, czyli głównego składnika zwykłego piasku.

„JWST rewolucjonizuje badania egzoplanet, dostarczając bezprecedensowego wglądu z niezwykłą szybkością” – mówi kierująca pracami Leen Decin.

„Dokonane przez działający na JWST instrument MIRI odkrycie chmur z piasku, wody i dwutlenku siarki na tej puszystej egzoplanecie to milowy krok. Odmienia on rozumienie formowania się planet i ich ewolucji, rzucając też nowe światło na nasz Układ Słoneczny” – dodaje.

Wspomniane chmury tworzą się w ten sposób, że podobnie jak na Ziemi woda, tak w panującej na miejscu wysokiej temperaturze, paruje i skrapla się krzemionka.

W badanych warstwach atmosfery WASP-107b temperatura wynosząca 500 st. C. jest jednak zbyt niska, aby takie chmury mogły powstać.

„To, że wysoko w atmosferze widzimy te chmury z piasku, musi oznaczać, że krople piaskowego deszczu parują w głębszych, bardzo gorących warstwach, a powstałe opary krzemionki są skutecznie transportowane do góry, gdzie ponownie kondensują, tworząc chmury. To bardzo podobne do obiegu pary wodnej i chmur na Ziemi, tylko, że krople składają się są z piasku” – wyjaśnia współautor odkrycia dr Michiel Min.

Ten ciągły cykl sublimacji i kondensacji odpowiada za trwałą obecność piaskowych chmur – tłumaczą naukowcy.

Polska gospodarka kosmiczna

.„Produkty i usługi wykorzystujące technologie kosmiczne to dzisiaj rynek szacowany na 350–450 mld euro. Nie ma więc cienia przesady w nazywaniu tego rynku nową gałęzią gospodarki – gospodarką kosmiczną” – twierdzi prof. Grzegorz WROCHNA, polski fizyk, w latach 2011−2015 dyrektor Narodowego Centrum Badań Jądrowych, w latach 2019–2021 podsekretarz stanu w Ministerstwie Nauki i Szkolnictwa Wyższego, od 2021 prezes Polskiej Agencji Kosmicznej.

Jak podkreśla, „nowoczesna era polskiego kosmosu zaczęła się w 2012 roku wejściem naszego kraju do Europejskiej Agencji Kosmicznej (European Space Agency – ESA). Celem tej organizacji jest rozwijanie technologii w krajach członkowskich poprzez realizację wspólnych programów. O tym, jakie programy będą realizowane, decydują ministrowie państw członkowskich. Co trzy lata spotykają się w Paryżu i głosują portfelami: ESA będzie realizować te programy, które zebrały odpowiednie finansowanie. Reguła zwrotu geograficznego zapewnia, że większość zadeklarowanej kwoty wraca do kraju w postaci zamówień na elementy niezbędne do realizacji danego programu. Mamy więc gwarancję, że wpłacone pieniądze nie tylko odzyskamy, ale dzięki nim zdobędziemy dostęp do najnowocześniejszych europejskich technologii i rozwiniemy swoje własne”.

Prof. Grzegorz WROCHNA dodaje, że „Polska uczestniczy obecnie w 11 z 24 misji ESA, których celem jest eksploracja Księżyca, Słońca i planet Układu Słonecznego wraz z ich księżycami, a także badanie odległego Wszechświata. W bazie danych ESA zarejestrowanych jest ponad 400 firm, z czego ponad 150 otrzymało już kontrakty. Te duże liczby cieszą, ale zarazem stanowią wyzwanie, bo nasz sektor kosmiczny składa się głównie z małych i średnich przedsiębiorstw oraz instytucji naukowych. Niełatwo jest im stawić czoła wielkim czempionom obecnym na rynku kosmicznym już od kilku dekad. Integracja tego potencjału, budowanie «masy krytycznej» zdolnej do realizacji dużych, ambitnych projektów to jedno z głównych zadań Polskiej Agencji Kosmicznej” – pisze prof. Grzegorz WROCHNA.

„Kosmos jest dziś domeną intensywnej współpracy, a jednocześnie ostrej rywalizacji międzynarodowej. Trzeba więc dostrzec, że nasze zaangażowanie w technologie kosmiczne oprócz zaspokajania naszych narodowych potrzeb i ambicji oraz budowania krajowego potencjału gospodarczego tworzy pozytywny obraz Polski i buduje ważną rolę naszego kraju na arenie międzynarodowej” – pisze prof. Grzegorz WROCHNA w tekście opublikowanym na łamach „Wszystko co Najważniejsze”.

PAP/Marek Matacz/WszystkoCoNajważniejsze/SN