Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb ανίχνευσε «υδάτινο πλανήτη με ωκεανό που βράζει»

Οι αστρονόμοι παρατήρησαν έναν μακρινό πλανήτη που θα μπορούσε να είναι εξ ολοκλήρου καλυμμένος από έναν ωκεανό βαθέων υδάτων, εν μέσω αναζήτησης για κατοικήσιμες συνθήκες πέρα ​​από τη Γη.

Οι παρατηρήσεις, από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST) της NASA, αποκάλυψαν υδρατμούς και χημικές υπογραφές μεθανίου και διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα του πλανήτη, η οποία είναι διπλάσια από την ακτίνα της Γης και περίπου 70 έτη φωτός μακριά. Αυτό το χημικό μείγμα είναι σύμφωνο με έναν υδάτινο κόσμο όπου ο ωκεανός θα εκτείνεται σε ολόκληρη την επιφάνεια και μια ατμόσφαιρα πλούσια σε υδρογόνο, σύμφωνα με ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ, αν και δεν οραματίζονται ένα γαλήνιο, φιλόξενο θαλασσινό τοπίο.

«Ο ωκεανός θα μπορούσε να έχει θερμοκρασία πάνω από 100 βαθμούς [Κελσίου] ή περισσότερο», δήλωσε ο καθηγητής Nikku Madhusudhan, ο οποίος ηγήθηκε της ανάλυσης. Σε υψηλή ατμοσφαιρική πίεση, ένας τόσο ζεστός ωκεανός θα μπορούσε να είναι ακόμα υγρός, «αλλά δεν είναι σαφές αν θα ήταν κατοικήσιμος», πρόσθεσε.

Οι αμφισβήτηση και η διαμάχη για τον πλανήτη
Αυτή η ερμηνεία ευνοείται σε μια εργασία που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Astronomy and Astrophysics Letters, αλλά αμφισβητείται από μια καναδική ομάδα που έκανε πρόσθετες παρατηρήσεις στον ίδιο εξωπλανήτη, ο οποίος είναι γνωστός ως TOI-270 d. Ανίχνευσαν τις ίδιες ατμοσφαιρικές χημικές ουσίες, αλλά υποστηρίζουν ότι ο πλανήτης θα ήταν πολύ ζεστός για υγρό νερό – πιθανώς 4.000 C – και αντ’ αυτού θα είχε μια βραχώδη επιφάνεια με μια απίστευτα πυκνή ατμόσφαιρα υδρογόνου και υδρατμών.

Όποια άποψη και αν επικρατήσει, αυτές οι τελευταίες παρατηρήσεις δείχνουν τις εκπληκτικές γνώσεις που δίνει το James Webb για τη φύση των πλανητών πέρα ​​από το ηλιακό μας σύστημα. Το τηλεσκόπιο συλλαμβάνει το φως των αστεριών που έχει φιλτραριστεί μέσα από τις ατμόσφαιρες των πλανητών σε τροχιά για να δώσει λεπτομερείς αναλύσεις των χημικών στοιχείων που υπάρχουν. Από αυτό, οι αστρονόμοι μπορούν να δημιουργήσουν μια εικόνα των συνθηκών στην επιφάνεια ενός πλανήτη – και την πιθανότητα επιβίωσης της ζωής εκεί.

Η αμμωνία και οι συνθήκες στον πλανήτη

Τα στοιχεία για τον ωκεανό TOI-270 d’s βασίζονται στην απουσία αμμωνίας, η οποία σύμφωνα με τη βασική χημεία θα πρέπει να εμφανίζεται φυσικά σε μια ατμόσφαιρα πλούσια σε υδρογόνο. Αλλά η αμμωνία είναι εξαιρετικά διαλυτή στο νερό και έτσι θα εξαντλούνταν στην ατμόσφαιρα αν υπήρχε ένας ωκεανός κάτω. «Μια ερμηνεία είναι ότι πρόκειται για έναν λεγόμενο ‘υκεάνιο’ κόσμο – έναν πλανήτη με έναν ωκεανό νερού κάτω από μια ατμόσφαιρα πλούσια σε υδρογόνο», είπε ο Madhusudhan.

Οι συνθήκες θα ήταν πολύ διαφορετικές από αυτές στη Γη. Το TOI-270 d είναι παλιρροϊκά κλειδωμένο, που σημαίνει ότι η μία πλευρά βλέπει μόνιμα το αστέρι του και η άλλη είναι λουσμένη στο αιώνιο σκοτάδι, δημιουργώντας μια ακραία αντίθεση θερμοκρασίας.

«Ο ωκεανός θα ήταν εξαιρετικά ζεστός την ημέρα. Η νυχτερινή πλευρά θα μπορούσε ενδεχομένως να φιλοξενήσει κατοικήσιμες συνθήκες», είπε ο Madhusudhan. Αλλά θα υπήρχε μια συντριπτική ατμόσφαιρα, με δεκάδες ή εκατοντάδες φορές την πίεση στην επιφάνεια της Γης, και ατμό να βγαίνει από τον ωκεανό. Τα νερά είναι πιθανό να φτάσουν σε βάθη δεκάδων έως εκατοντάδων χιλιομέτρων, με πάγο υψηλής πίεσης και κάτω από αυτόν έναν βραχώδη πυρήνα.

Πρόσθετες έρευνες για τον πλανήτη

Ο καθηγητής Μπγιορν Μπένεκε, του Πανεπιστημίου του Μόντρεαλ, πραγματοποίησε πρόσθετες παρατηρήσεις του πλανήτη και αμφισβητεί την υπόθεση του «υκεάνιου κόσμου». «Η θερμοκρασία κατά την άποψή μας είναι πολύ ζεστή για να είναι υγρό το νερό», είπε, προσθέτοντας ότι η ατμόσφαιρα φαίνεται να περιέχει σημαντικές ποσότητες υδρατμών – πάρα πολύ για να είναι εύλογη η ύπαρξη ωκεανού. Στην επιφάνεια, οι θερμοκρασίες θα μπορούσαν να φτάσουν τους 4000 βαθμούς Κελσίου, εκτιμά ο Μπένεκε, με το νερό να υπάρχει σε υπερκρίσιμη κατάσταση, όπου η διάκριση μεταξύ υγρού και αερίου είναι στο όριο. «Είναι σχεδόν σαν ένα παχύρρευστο, καυτό υγρό», είπε.

Και οι δύο ομάδες εντόπισαν δισουλφίδιο του άνθρακα, το οποίο συνδέεται με βιολογικές διεργασίες στη Γη, αλλά μπορεί επίσης να παραχθεί από άλλες πηγές. Ωστόσο, δεν υπήρχε κανένα σημάδι άλλου μορίου βιοϋπογραφής, του διμεθυλοσουλφιδίου (DMS).

«Δεν μπορούμε να συνδέσουμε [το δισουλφίδιο του άνθρακα] με τη βιολογική δραστηριότητα», είπε ο Madhusudhan. «Σε μια ατμόσφαιρα πλούσια σε υδρογόνο, είναι σχετικά εύκολο να το φτιάξεις. Αλλά αν είμαστε σε θέση να μετρήσουμε το μοναδικό μόριο, είναι πολλά υποσχόμενο ότι θα είμαστε σε θέση να μετρήσουμε κατοικήσιμους πλανήτες στο μέλλον.

«Πρέπει να είμαστε εξαιρετικά προσεκτικοί σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο επικοινωνούμε τα ευρήματα σχετικά με αυτό το είδος αντικειμένου», πρόσθεσε. «Είναι εύκολο για το κοινό να πιστέψει αμέσως ότι βρήκαμε ζωή».

Ο Δρ Τζο Μπάρστοου, αστρονόμος στο Ανοικτό Πανεπιστήμιο που δεν συμμετείχε στην τελευταία εργασία, είπε: «Τα φάσματα αυτών των μικρών πλανητών με JWST είναι πραγματικά συναρπαστικά επειδή πρόκειται για ολοκαίνουργια περιβάλλοντα για τα οποία δεν έχουμε αντίστοιχο ηλιακό σύστημα». Ο Μπάρστοου πρόσθεσε ότι περαιτέρω παρατηρήσεις για τον εντοπισμό της αφθονίας των υδρατμών στην ατμόσφαιρα θα βοηθούσαν να διευκρινιστεί η πιθανότητα ύπαρξης ωκεανού. «Είναι πραγματικά συναρπαστικό και πολύ ωραίο που δύο ομάδες εξέτασαν το ίδιο σύνολο δεδομένων και βρήκαν την ίδια χημική σύνθεση», πρόσθεσε.

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ

NASA: Το τηλεσκόπιο James Webb εντόπισε πιθανά ίχνη ζωής σε εξωπλανήτη 120 έτη φωτός μακριά

Νέα φωτογραφία από το τηλεσκόπιο James Webb, του μακρινού γαλαξία Cartwheel