Astronomii au descifrat câteva dintre secretele atmosferice ale unei lumi bizare, exoplaneta WASP-17b, de tipul 'Jupiter fierbinte', folosind date obținute de Telescopul Spațial James Webb (JWST), iar analiza acestor date a indicat existența unei atmosfere care nu are o formă circulară perfectă și în care se formează nori din nanocristale de cuarț, conform unui studiu publicat în ultimul număr al revistei Nature Astronomy, transmite Space.com.

Exoplaneta aflată sub obiectivul în infraroșu a telescopului JWST este situată la aproximativ 1.300 de ani-lumină distanță. Aceasta are o masă de aproximativ 0,8 ori mai mare decât a lui Jupiter, dar un diametru de două ori mai mare decât al celei mai mari planete din Sistemul Solar, ceea ce îi conferă o consistență extrem de rarefiată - o stare de 'super-volum' comparabilă cu cea a unei bezele.

WASP-17b se află atât de aproape de steaua sa gazdă, încât parcurge o orbită completă în mai puțin de patru zile terestre. Această apropiere face, de asemenea, ca temperatura pe această 'planetă de tip Jupiter fierbinte' să atingă valori uriașe.

Având în vedere condițiile extreme de pe această exoplanetă, nu este de mirare că și atmosfera sa este destul de neobișnuită. Folosind o nouă tehnică, numită 'spectroscopie de transmisie' (transmission spectroscopy), o echipă de oameni de știință a cartografiat contururile atmosferei lui WASP-17b. Aceștia au descoperit că atmosfera are forma unui inel, în care se formează nori din nanocristale de cuarț (dioxid de siliciu).

'Planetele sunt imprevizibile, iar atmosferele lor sunt complexe și haotice', a declarat Hannah Wakeford, membră a echipei și cercetătoare la Universitatea din Bristol. 'Faptul că toate aceste date s-au îmbinat, dezvăluindu-ne o imagine extrem de structurată și dinamică a acestei lumi gigantice, aflate la peste 1.000 de ani-lumină distanță, a fost cu adevărat fascinant'.

WASP-17b se află atât de aproape de steaua sa, încât este blocată gravitațional (fenomen cunoscut sub numele de 'rotație sincronă'). Acest lucru înseamnă că o parte a planetei este orientată permanent spre stea, fiind bombardată constant de radiațiile stelare. În schimb, planeta are și o parte nocturnă, mai rece, care este orientată permanent în direcția opusă.

Prin crearea unor reprezentări 3D extrem de detaliate ale atmosferei acestei exoplanete, cercetătorii au descoperit că WASP-17b prezintă o compoziție chimică și o temperatură care variază între partea diurnă și cea nocturnă, conform teoriilor și modelelor științifice. Acest lucru a fost posibil deoarece tehnica 'șirurilor de transmisie' (transmission strings) a urmărit planeta WASP-17b în timp ce aceasta traversa - sau tranzita - prin fața stelei sale, captând compoziția luminii din jurul marginii atmosferei planetei (limbul planetar) din unghiuri diferite. Această metodă este superioară abordărilor standard, întrucât modelarea tradițională analizează lumina doar ca o valoare medie pe întregul contur al planetei. Tehnica șirurilor de transmisie este o metodă matematică și observațională revoluționară utilizată în astrofizică pentru a cartografia structura tridimensională și asimetrică a atmosferei exoplanetelor.

'În loc să presupunem că atmosfera este un cerc cu aceeași rază de jur împrejur, tehnica noastră ne permite să determinăm distanțe diferite de la centrul planetei până la marginea atmosferei sale', a explicat Lili Alderson, de la Universitatea Cornell. 'Putem, practic, să explorăm întreaga circumferință'.

Modelarea a scos la iveală tocmai o astfel de 'piatră prețioasă': un fenomen care apare acolo unde vânturile fierbinți de pe planetă ajung la ecuator și pe partea întunecată a lui WASP-17b, determinând dilatarea atmosferei în acea zonă mai rece.

În loc să fie o sferă perfectă, atmosfera planetei seamănă cu un inel asimetric. Cercetătorii au descris metaforic protuberanțele sau umflăturile uriașe din acest inel ca fiind 'pietrele prețioase' montate pe o bijuterie.

'Teoria prezice o diferență semnificativă de temperatură între partea planetei aflată în zori și cea aflată în amurg, iar WASP-17b se încadrează perfect în acest tipar - rezultatele coincid aproape exact cu ceea ce anticipasem', a spus Alderson.

Aplicarea cu succes a metodei 'șirurilor de transmisie' reprezintă un pas înainte remarcabil în modelarea atmosferei celor peste 6.000 de lumi incluse în catalogul de exoplanete al NASA.

'Aceasta este o dovadă a conceptului: planetele sunt, de fapt, obiecte tridimensionale, iar în timpul orbitei lor în jurul stelei, fenomenele pe care le anticipăm se produc într-adevăr', a concluzionat Alderson. 'Una este să realizezi simulări computaționale și cu totul altceva să observi aceste fenomene în realitate', a subliniat ea.AGERPRES/(AS - editor: Codruț Bălu, editor online: Anda Badea)

Credit foto: NASA, ESA, CSA, STScI