Με περίπου διπλάσια διάμετρο της Γης, ο πλανήτης GJ 9827d θα μπορούσε να είναι ένα παράδειγμα πιθανών πλανητών με πλούσιες σε νερό ατμόσφαιρες αλλού στον γαλαξία μας.

«Αυτή θα ήταν η πρώτη φορά που μπορούμε να δείξουμε απευθείας μέσω μιας ατμοσφαιρικής ανίχνευσης, ότι αυτοί οι πλανήτες με πλούσιες σε νερό ατμόσφαιρες μπορούν πραγματικά να υπάρχουν γύρω από άλλα αστέρια», δήλωσε το μέλος της ομάδας του Ινστιτούτου Έρευνας Εξωπλανητών Trottier στο Πανεπιστήμιο του Μόντρεαλ, Björn Benneke. «Αυτό είναι ένα σημαντικό βήμα προς τον προσδιορισμό της επικράτησης και της ποικιλομορφίας των ατμοσφαιρών σε βραχώδεις πλανήτες».

«Το νερό σε έναν τόσο μικρό πλανήτη είναι μια ανακάλυψη ορόσημο», πρόσθεσε η συν-κύρια ερευνήτρια Laura Kreidberg του Ινστιτούτου Αστρονομίας Max Planck στη Χαϊδελβέργη της Γερμανίας. «Πλησιάζει πιο κοντά από ποτέ στο να χαρακτηριστούν ως κόσμοι που μοιάζουν πραγματικά με τη Γη».

Ωστόσο, παραμένει πολύ νωρίς για να πούμε εάν το Hubble μέτρησε φασματοσκοπικά μια μικρή ποσότητα υδρατμών σε μια φουσκωμένη ατμόσφαιρα πλούσια σε υδρογόνο ή εάν η ατμόσφαιρα του πλανήτη αποτελείται κυρίως από νερό, που έμεινε πίσω μετά από μια πρωτόγονη ατμόσφαιρα υδρογόνου/ηλίου που εξατμίστηκε υπό αστρική ακτινοβολία.

“Το πρόγραμμα παρατήρησής μας , με επικεφαλής τον κύριο ερευνητή Ian Crossfield του Πανεπιστημίου του Κάνσας, στο Lawrence του Κάνσας, σχεδιάστηκε ειδικά με στόχο όχι μόνο να ανιχνεύσει τα μόρια στην ατμόσφαιρα του πλανήτη, αλλά να αναζητήσει πραγματικά ειδικά υδρατμούς. Οποιοδήποτε αποτέλεσμα θα ήταν συναρπαστικό , είτε οι υδρατμοί είναι κυρίαρχοι είτε απλώς ένα μικροσκοπικό είδος σε μια ατμόσφαιρα που κυριαρχεί στο υδρογόνο», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της επιστημονικής εργασίας , Pierre-Alexis Roy του Ινστιτούτου Trottier για Έρευνα Εξωπλανητών στο Πανεπιστήμιο του Μόντρεαλ .

“Μέχρι τώρα, δεν μπορούσαμε να ανιχνεύσουμε άμεσα την ατμόσφαιρα ενός τόσο μικρού πλανήτη. Και σιγά σιγά μπαίνουμε σε αυτό το καθεστώς τώρα”, πρόσθεσε ο Benneke. “Κάποια στιγμή, καθώς μελετάμε μικρότερους πλανήτες, πρέπει να υπάρξει μια μετάβαση όπου δεν υπάρχει άλλο υδρογόνο σε αυτούς τους μικρούς κόσμους και έχουν ατμόσφαιρες περισσότερο σαν την Αφροδίτη (η οποία κυριαρχείται από διοξείδιο του άνθρακα).

Επειδή ο πλανήτης είναι τόσο ζεστός όσο η Αφροδίτη, στους 800 βαθμούς Φαρενάιτ, σίγουρα θα ήταν ένας αφιλόξενος, αχνισμένος κόσμος αν η ατμόσφαιρα αποτελούνταν κυρίως από υδρατμούς.

Προς το παρόν η ομάδα έχει δύο πιθανότητες. Ένα σενάριο είναι ότι ο πλανήτης εξακολουθεί να είναι προσκολλημένος σε μια ατμόσφαιρα πλούσια σε υδρογόνο, δεμένη με νερό, καθιστώντας τον έναν μίνι Ποσειδώνα. Εναλλακτικά, θα μπορούσε να είναι μια θερμότερη εκδοχή του φεγγαριού του Δία, Ευρώπη, που έχει διπλάσιο νερό από τη Γη κάτω από το φλοιό του.” Ο πλανήτης GJ 9827d θα μπορούσε να είναι μισός νερό, μισός βράχος. Και θα υπήρχε πολύ νερό στην κορυφή από το μικρότερο βραχώδες σώμα», είπε ο Μπεννέκε.

Εάν ο πλανήτης έχει υπολειμματική ατμόσφαιρα πλούσια σε νερό, τότε θα πρέπει να έχει σχηματιστεί πιο μακριά από το άστρο του, όπου η θερμοκρασία είναι κρύα και το νερό είναι διαθέσιμο με τη μορφή πάγου, από την τρέχουσα θέση του. Σε αυτό το σενάριο, ο πλανήτης θα είχε τότε μεταναστεύσει πιο κοντά στο αστέρι και θα είχε λάβει περισσότερη ακτινοβολία. Το υδρογόνο θερμάνθηκε και διέφυγε ή βρίσκεται ακόμη σε διαδικασία διαφυγής από την ασθενή βαρύτητα του πλανήτη. Η εναλλακτική θεωρία είναι ότι ο πλανήτης σχηματίστηκε κοντά στο καυτό αστέρι, με ένα ίχνος νερού στην ατμόσφαιρά του.

Το πρόγραμμα Hubble παρατήρησε τον πλανήτη κατά τη διάρκεια 11 διελεύσεων –γεγονότων κατά τις οποίες ο πλανήτης πέρασε μπροστά από το άστρο του– που απείχαν σε απόσταση τριών ετών. Κατά τη διέλευση, το φως των αστεριών φιλτράρεται μέσω της ατμόσφαιρας του πλανήτη και έχει το φασματικό αποτύπωμα των μορίων του νερού. Εάν υπάρχουν σύννεφα στον πλανήτη, είναι αρκετά χαμηλά στην ατμόσφαιρα, ώστε να μην κρύβουν εντελώς την άποψη του Hubble για την ατμόσφαιρα, και το Hubble είναι σε θέση να ανιχνεύει τους υδρατμούς πάνω από τα σύννεφα.

«Η παρατήρηση του νερού είναι μια πύλη για την εύρεση άλλων πραγμάτων», είπε ο Thomas Greene , αστροφυσικός στο Ερευνητικό Κέντρο Ames της NASA στη Silicon Valley της Καλιφόρνια. “Αυτή η ανακάλυψη του Hubble ανοίγει την πόρτα για μελλοντική μελέτη αυτών των τύπων πλανητών από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA. Το JWST μπορεί να δει πολύ περισσότερα με πρόσθετες υπέρυθρες παρατηρήσεις, συμπεριλαμβανομένων μορίων που φέρουν άνθρακα όπως το μονοξείδιο του άνθρακα, το διοξείδιο του άνθρακα και το μεθάνιο. Μόλις λάβουμε μια συνολική απογραφή των στοιχείων ενός πλανήτη, μπορούμε να τα συγκρίνουμε με το αστέρι που περιφέρεται και να καταλάβουμε πώς σχηματίστηκε».

Το GJ 9827d ανακαλύφθηκε από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Κέπλερ της NASA το 2017. Ολοκληρώνει μια τροχιά γύρω από ένα άστρο κόκκινο νάνο κάθε 6,2 ημέρες. Το αστέρι, GJ 9827, βρίσκεται 97 έτη φωτός από τη Γη στον αστερισμό των Ιχθύων.

Το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble είναι ένα έργο διεθνούς συνεργασίας μεταξύ της NASA και της ESA. Το διαστημικό κέντρο πτήσεων Goddard της NASA στο Greenbelt του Μέριλαντ διαχειρίζεται το τηλεσκόπιο. Το Επιστημονικό Ινστιτούτο Διαστημικού Τηλεσκοπίου (STScI) στη Βαλτιμόρη του Μέριλαντ, διεξάγει επιστημονικές επιχειρήσεις με το Hubble και Webb. Το STScI λειτουργεί για τη NASA από την Ένωση Πανεπιστημίων για Έρευνα στην Αστρονομία, στην Ουάσιγκτον, DC.

(photo: pixabay)