Astronomer rapporterer, at James Webb-rumteleskopet (JWST) har opdaget vanddamp, sandskyer og svovldioxid i atmosfæren på exoplaneten WASP-107b. Forskere fra KU Leuven University i Belgien brugte JWST's Mid-Infrared Instrument (MIRI) til at undersøge exoplaneten, der ligger cirka 211 lysår fra Jorden.
Fundet, som er blevet offentliggjort i Nature, afslørede tilstedeværelsen af vanddamp, svovldioxid og silikatsandskyer, men bemærkelsesværdigt nok uden metan, der er en almindelig drivhusgas. Det skriver The Debrief.
WASP-107b er en exoplanet, der kredser om stjernen WASP-107. Da den blev opdaget i 2017 udfordrede exoplaneten straks vores forståelse af planetarisk udvikling. Super-Neptune-planeten, der er større end Neptun, har en overraskende lav densitet, hvilket har konsekvenser for vores forståelse af gasgiganters dannelse og struktur.
Desuden kredser den meget tæt på sin stjerne, hvorfor et år kun varer omkring 5,7 dage. På grund af sin nærhed til sin stjerne er astronomer stadig usikre på, hvordan planeten kan bevare en atmosfære, som normalt ville brænde op på grund af nærheden til stjernen. Den nylige opdagelse har kun kompliceret astronomernes forståelse af denne unikke gasgigant.
På grund af sine atmosfæriske forhold er WASP-107b kendetegnet ved sin 'fluffy' natur. Astronomer var i stand til at kigge dybt ind i dens atmosfære. Denne fluffiness, kombineret med præcisionen i JWST-infrarødsystemet, har muliggjort en ny forståelse af planetens atmosfæriske sammensætning.
Fraværet af metan i WASP-107b's atmosfære er interessant, da det antyder et potentielt varmt indre og kaster lys over planetens interne varme dynamik. Opdagelsen af svovldioxid, der typisk er forbundet med lugten af afbrændte tændstikker, var uventet, da tidligere modeller ikke havde forudset dets tilstedeværelse.
Ifølge rapporten tillader de 'fluffy' atmosfære og de generelt køligere temperaturer hos planetens værtsstjerne, at fotoner fra stjernen kan trænge dybere ind i planetens gasformige atmosfære, hvilket muliggør komplekse kemiske reaktioner. Desuden var opdagelsen af vanddamp i atmosfæren også overraskende, da den synes at være forbundet med gigantiske skyer lavet af sand.
Elementer som vand og svovl optræder sjældent i skyfri atmosfærer, så det faktum, at de blev opdaget, indikerer, at WASP-107b har højdeskyer. JWST var i stand til at kigge ind i disse skyer og indikerede, at de var lavet af silikat, der er svarende til sand på Jorden.
Ifølge traditionelle modeller for dannelse af exoplaneter, dannes sandskyer som disse normalt meget tættere på planetens overflade, hvor temperaturen er meget varmere. Men da WASP-107b's atmosfæriske temperatur ligger på omkring 500 grader Celsius, 'fluffer' skyerne tilsyneladende op i den øvre atmosfære på grund af planetens nærhed til stjernen.
Eksistensen af disse skyer er sammenlignelig med Jordens vandcyklus. Silikatdamp fra fordampede sanddråber i varmere, dybere lag stiger op og kondenserer derefter til skyer i køligere, højere højder. Denne fordampnings- og kondensationsproces holder sandskyerne vedvarende højt i atmosfæren.
"Det faktum, at vi ser disse sandskyer højt oppe i atmosfæren, må betyde, at sandregndråberne fordamper i dybere, meget varme lag, og den resulterende silikatdamp bevæger sig effektivt tilbage opad, hvor de kondenserer til silikatskyer igen. Dette ligner meget vanddamp- og skycyklussen på vores egen Jord, men med dråber lavet af sand," sagde hovedforfatter Dr. Michiel Min.
Professor Leen Decin fra KU Leuven understregede, at JWST's opdagelse omformer vores forståelse af planetdannelse og udvikling og tilbyder nye perspektiver på solsystemet selv. Desuden demonstrerer undersøgelsen, hvordan JWST kan karakterisere exoplaneter uden modparter i vores eget solsystem.
Nu peger astronomer mod en helt ny række mulige planetære inkarnationer, som endnu ikke er opdaget. Selvom denne exoplanet utvivlsomt er ugæstfri over for liv, som vi kender det, tillader det os at forestille os mærkelige nye verdener, der ikke passer ind i formen for planetarisk evolution.
