Astronomi so z vesoljskim teleskopom James Webb prvič tako podrobno analizirali površino oddaljenega skalnatega eksoplaneta in prišli do presenetljive ugotovitve: planet LHS 3844 b je verjetno temen, vroč in skoraj povsem brez atmosfere – bolj podoben Merkurju ali Luni kot Zemlji.
Planet, ki je od Zemlje oddaljen približno 48,5 svetlobnega leta, kroži okoli rdeče pritlikavke in je eden najbolj ekstremnih znanih skalnatih svetov. Njegova dnevna stran dosega temperature okoli 725 stopinj Celzija, raziskovalci pa menijo, da je površina prekrita z bazaltno kamnino ali temnim prahom, ki ga je skozi milijarde let spremenilo močno vesoljsko sevanje.
Raziskavo je vodila ekipa astronomov pod okriljem inštituta Max Planck za astronomijo v Heidelbergu, rezultate pa so objavili v reviji Nature Astronomy.
Planet brez ozračja in brez znakov Zemlji podobne geologije
LHS 3844 b je približno 30 odstotkov večji od Zemlje, vendar so podobnosti tam skoraj končane. Planet svojo zvezdo obkroži v le enajstih urah in je plimsko vezan, kar pomeni, da je proti zvezdi ves čas obrnjena ista stran.
To ustvarja izredno vročo dnevno poloblo in precej hladnejšo nočno stran. Zaradi bližine zvezde je planet izpostavljen močnemu sevanju, raziskovalci pa niso našli nobenih dokazov o atmosferi, ki bi površino zaščitila.
“Vidimo temno, vročo in neplodno skalo brez kakršnekoli atmosfere,” je pojasnila Laura Kreidberg z inštituta Max Planck za astronomijo.
Znanstveniki so do ugotovitev prišli s pomočjo infrardečih meritev teleskopa James Webb. Ker planeta ni mogoče neposredno opazovati, so analizirali spremembe svetlosti sistema med kroženjem planeta okoli zvezde. Instrument MIRI je svetlobo razdelil na posamezne valovne dolžine in raziskovalcem omogočil vpogled v kemične ter geološke značilnosti površja.
Primerjava podatkov z modeli različnih vrst kamnin je pokazala, da površina skoraj zagotovo ni podobna Zemljini skorji, bogati s silikati in granitom.
Vulkani ali milijarde let vesoljskega preperevanja?
Raziskovalci menijo, da obstajata dva mogoča scenarija.
Po prvem je površina razmeroma mlada in jo je nedavno preoblikovala močna vulkanska dejavnost. Temna bazaltna kamnina bi v tem primeru nastala zaradi lave in magmatskih procesov.
Po drugem scenariju pa je planet geološko skoraj mrtev. Površino naj bi milijarde let oblikovali udarci meteoritov in močno sevanje zvezde, ki sta kamnine postopoma spremenila v temen prah, podoben regolitu na Luni ali Merkurju.
Prav drugi scenarij se trenutno zdi verjetnejši.
Če bi bil planet vulkansko aktiven, bi astronomi verjetno zaznali pline, kot je žveplov dioksid, ki pogosto spremlja vulkanizem. Toda teleskop James Webb takšnih sledi ni odkril.
To bi lahko pomenilo, da je LHS 3844 b že zelo dolgo geološko neaktiven in da njegova površina ostaja skoraj nespremenjena skozi izjemno dolga obdobja.
Nov korak pri raziskovanju oddaljenih svetov
Raziskava velja za pomemben mejnik, saj astronomi ne proučujejo več le atmosfer eksoplanetov, temveč tudi njihovo geologijo in sestavo površja.
Do zdaj je bilo takšne podrobnosti mogoče raziskovati predvsem pri planetih in lunah v našem Osončju. James Webb pa zdaj omogoča vpogled tudi v oddaljene skalnate svetove.
Ekipa je že pridobila dodatna opazovanja teleskopa JWST, s katerimi želi natančneje ugotoviti, ali površino LHS 3844 b sestavljajo trdne kamnite plošče ali plast drobnega temnega prahu.
Če bodo metode uspešne, bi lahko astronomi v prihodnjih letih podobno analizirali še številne druge skalnate eksoplanete in prvič dobili bolj jasno predstavo o tem, kako dejansko izgledajo oddaljeni svetovi zunaj našega Osončja.
