Nowe obserwacje z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) pokazują, że egzoplaneta WASP-107b szybko traci swoją atmosferę, ciągnąc za sobą masywną chmurę helu krążącą wokół swojej gwiazdy. Odkrycie zapewnia bezprecedensowy wgląd w to, jak gazowe olbrzymy zachowują się w ekstremalnych środowiskach gwiazdowych i dlaczego niektóre planety okazują się tak różne od planet w naszym Układzie Słonecznym.
Fenomen „Super Puchatka”.
WASP-107b, znajdująca się około 210 lat świetlnych od Ziemi, została sklasyfikowana jako egzoplaneta „super puszysta” ze względu na jej niezwykle małą gęstość. Przy wielkości 94% Jowisza zawiera zaledwie 12% masy gazowego olbrzyma, co sprawia, że jest zaskakująco nadęty jak na swoją wagę. To sprawia, że WASP-107b jest rzadkim przypadkiem wśród egzoplanet.
Obserwacje JWST opublikowane w czasopiśmie Nature Astronomy odkryły chmurę helu rozciągającą się prawie pięciokrotnie większą od średnicy planety. Ta chmura nie jest statyczna; aktywnie opuszcza planetę, wyprzedzając WASP-107b na swojej orbicie. Jest to pierwszy raz, kiedy JWST bezpośrednio zaobserwował taką utratę atmosfery, co dało naukowcom jasny obraz procesu.
Migracja planet i utrata atmosfery
Ekstremalne warunki wokół WASP-107b są kluczem do zrozumienia jego losów. Planeta krąży siedem razy bliżej swojej gwiazdy niż Merkury od Słońca i podlega intensywnemu nagrzewaniu, które powoduje zdarcie jej zewnętrznych warstw. Ale WASP-107b nie zawsze była tak blisko: naukowcy uważają, że migrowała do wewnątrz z bardziej odległej orbity, być może napędzana interakcjami grawitacyjnymi z inną planetą w układzie (WASP-107c).
„WASP-107c mógł odegrać rolę w tej migracji” – mówi współautorka badania Caroline Pilet-Gorayeb. Sugeruje to, że redystrybucja planet jest powszechnym procesem w układach gwiezdnych, prowadzącym do nieoczekiwanych konfiguracji.
Gdy zbliżyła się do swojej gwiazdy, ciepło zaczęło niszczyć atmosferę WASP-107b. Potwierdziły to obserwacje JWST: chmurę helu odkryto 1,5 godziny przed przejściem samej planety przed swoją gwiazdą. Oznacza to, że atmosfera jest aktywnie wywiewana w czasie rzeczywistym.
Skład atmosfery daje klucze
Oprócz helu, JWST wykrył także wodę, tlenek węgla, dwutlenek węgla i amoniak w atmosferze WASP-107b, potwierdzając wcześniejsze obserwacje wykonane przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a. Co zaskakujące, oczekiwanego metanu nie było. Sugeruje to, że w atmosferze występuje „intensywne mieszanie pionowe”, w którym cięższe gazy z głębszych warstw unoszą się w górę pod wpływem ciepła gwiazdy.
Obecność większej ilości tlenu niż oczekiwano potwierdza również teorię, że WASP-107b jest niedawnym migrantem, ponieważ obecne warunki nie zapewniałyby tak wysokiego poziomu tlenu, gdyby uformował się bliżej swojej gwiazdy.
Podsumowując, obserwacje WASP-107b przeprowadzone przez JWST dostarczają unikalnego obrazu utraty atmosfery w akcji. Odkrycie to podkreśla dynamiczne procesy kształtujące atmosfery egzoplanet i podkreśla znaczenie migracji planet w tworzeniu różnorodnych światów poza naszym Układem Słonecznym.
