Webb detectează atmosferă surprinzătoare la super-Pământul TOI-561 b

O echipă de astronomi condusă de Carnegie a identificat semne ale unei atmosfere în jurul super-Pământului TOI-561 b. Descoperirea se bazează pe observaţii realizate cu Telescopul Spaţial James Webb (JWST), folosind spectrograful în infraroşu apropiat NIRSpec, în cadrul Programului General de Observatori 3860. Măsurătorile arată că temperatura părţii diurne a planetei este mai mică decât cea aşteptată pentru un corp fără atmosferă, ceea ce sugerează că un înveliș gazos redistribuie căldura.

TOI-561 b are o masă de aproximativ două ori cea a Pământului şi orbitează extrem de aproape de steaua sa, la circa o pătrime din distanţa lui Mercur faţă de Soare, parcurgând un an în 10,56 ore. Partea orientată permanent spre stea este probabil expusă la temperaturi extreme, însă măsurătorile realizate cu JWST indică o temperatură a părţii diurne de circa 3.200 de grade Fahrenheit (1.800 °C), în loc de aproape 4.900 de grade Fahrenheit (2.700 °C) estimate pentru o planetă fără atmosferă. Observaţiile care au condus la aceste concluzii au fost obţinute pe parcursul a peste 37 de ore, pe măsură ce planeta a parcurs aproape patru orbite.

Cercetătorii au analizat posibile explicaţii pentru densitatea aparent mai mică a planetei, inclusiv o compoziţie internă cu un nucleu de fier mai mic şi un mantou alcătuit din rocă mai uşoară, caracteristici care ar putea reflecta formarea timpurie a lumii. Echipa a folosit tehnica de monitorizare a modificării luminozităţii sistemului când planeta trece în spatele stelei (secondary eclipse), o abordare folosită anterior pentru studierea altor exoplanete, pentru a măsura temperaturile părţii zilei. S-au evaluat şi alternative precum existenţa unui ocean de suprafaţă topit sau a unui strat subţire de rocă vaporizată, dar aceste scenarii nu explică pe deplin observaţiile fără prezenţa unui înveliș atmosferic. Rămân întrebări privind capacitatea planetei de a reţine atmosfera într-un mediu cu radiaţie intensă; oamenii de ştiinţă consideră probabilă pierderea de material în spaţiu, dar poate nu într-un ritm atât de rapid pe cât s‑ar fi estimat, şi continuă analiza datelor pentru a cartografia distribuţia temperaturilor şi a determina compoziţia atmosferei. De asemenea, activitatea face parte dintr-o implicare îndelungată a Carnegie Science în programele JWST.