Kosmos nie przestaje zaskakiwać — nawet tam, gdzie spodziewamy się porządku, często natrafiamy na niepokojący chaos. Dzięki Kosmicznemu Teleskopowi Jamesa Webba naukowcy właśnie zyskali niezwykle rzadką okazję, by przyjrzeć się z bliska egzoplanecie, która nie tylko krąży po nietypowej orbicie, ale również należy do najzimniejszych, jakie dotąd sfotografowano. Układ planetarny, w którym się znajduje, stawia pod znakiem zapytania wiele naszych założeń o tym, jak powinny wyglądać planety i ich trajektorie wokół gwiazd podobnych do Słońca.
Wspieraj Puls Kosmosu na Patronite.pl
Za pomocą kamery bliskiej podczerwieni (NIRCam) teleskop Webba zarejestrował bezpośredni obraz planety 14 Herculis c, jednej z dwóch znanych egzoplanet orbitujących gwiazdę 14 Herculis, oddaloną o około 60 lat świetlnych od Ziemi. To wyjątkowe zdjęcie pozwoliło uchwycić ciało niebieskie, które ma około siedmiu mas Jowisza, a jego temperatura wynosi zaledwie -3°C — to czyni ją jedną z najzimniejszych egzoplanet, jakie udało się do tej pory sfotografować bezpośrednio.
To osiągnięcie nie byłoby możliwe bez wyjątkowej czułości Webba na promieniowanie podczerwone. Dzięki niej możliwe stało się dostrzeganie starszych i chłodniejszych planet, które wcześniej pozostawały poza zasięgiem obserwacji. Takie odkrycia nie tylko poszerzają katalog znanych światów, ale również zmieniają nasze rozumienie tego, jak mogą wyglądać układy planetarne w Drodze Mlecznej.
Najbardziej intrygujące w przypadku 14 Herculis nie jest jednak sama planeta, lecz konfiguracja całego układu. Obie znane planety — 14 Herculis b i c — krążą wokół gwiazdy po orbitach nachylonych względem siebie pod kątem około 40 stopni. Zamiast poruszać się w jednej, płaskiej płaszczyźnie, ich orbity przypominają przecięcie się litery „X”, z gwiazdą w centrum. To pierwsza w historii sytuacja, gdy astronomowie uchwycili egzoplanetę w tak przechylonym układzie.
Taka nietypowa konfiguracja sugeruje, że w przeszłości układ mógł zawierać trzecią planetę, która została wyrzucona w wyniku grawitacyjnego chaosu. To przypomina przypuszczalnie burzliwą młodość naszego Układu Słonecznego, gdy gazowe olbrzymy jak Jowisz i Saturn mogły destabilizować orbity innych planet i mniejszych ciał.
Dzięki obserwacjom Webba naukowcy nie tylko określili temperaturę planety, ale też precyzyjnie wyznaczyli jej orbitę. 14 Herculis c krąży w średniej odległości około 1,4 miliarda mil (ponad 2,2 miliarda kilometrów) od swojej gwiazdy — to około 15 razy dalej niż Ziemia od Słońca, czyli mniej więcej między orbitami Saturna a Urana w naszym układzie.
Jednocześnie jasność planety, mierzona w długości fali 4,4 mikrona za pomocą koronografu Webba, okazała się niższa, niż przewidywały modele dla obiektu o takiej masie i wieku. Może to być wynikiem zjawiska znanego z atmosfer brązowych karłów: chemii nierównowagi węglowej. Choć w tak zimnych warunkach spodziewalibyśmy się wykrycia metanu, teleskop zarejestrował obecność tlenku węgla i dwutlenku węgla. To sugeruje intensywną cyrkulację atmosfery, w której cieplejsze gazy są unoszone do górnych warstw, zanim zdążą wejść w reakcje chemiczne prowadzące do równowagi.
To odkrycie stanowi ważny krok w kierunku lepszego zrozumienia dynamicznych, rozbieżnych układów planetarnych. Choć obraz 14 Herculis c to na razie tylko słaby punkt światła, planowane obserwacje spektroskopowe mają ujawnić znacznie więcej — od składu atmosfery po szczegóły historii formowania się tego niezwykłego świata. To zaś może rzucić nowe światło na to, jak powstają i ewoluują układy planetarne w całej galaktyce.
Źródło: NASA