Το 2022, η NASA ανακοίνωσε ότι οι επιβεβαιωμένοι εξωπλανήτες ξεπέρασαν τους 5.000. Αυτοί περιλαμβάνουν μια ποικιλία από μακρινούς πλανήτες, που περιλαμβάνει βραχώδεις πλανήτες, υπερ-Γαίες, γίγαντες αερίων όπως ο Δίας, γίγαντες πάγου όπως ο Ποσειδώνας και όχι μόνο. Αν και οι πλανητολόγοι έχουν ανακαλύψει χιλιάδες από αυτά τα περίεργα μέρη, είναι πιθανό να υπάρχουν πάνω από ένα τρισεκατομμύριο εξωπλανήτες μόνο στον γαλαξία μας. Επιπλέον, το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb – το πιο ισχυρό τέτοιο τηλεσκόπιο που κατασκευάστηκε ποτέ – κοίταξε τις ατμόσφαιρες ορισμένων από αυτούς τους πλανήτες φέτος, δίνοντας στους επιστήμονες πρωτοφανείς γνώσεις σε αυτές τις ακόμη,, σε μεγάλο βαθμό, μυστηριώδεις σφαίρες.

Παρακάτω μπορείτε να διαβάσετε για τις πρόσφατες ανακαλύψεις εξωπλανητών που έγιναν το 2022. Το επόμενο έτος υπόσχεται πολλές περισσότερες συναρπαστικές ανιχνεύσεις στο βαθύ διάστημα. Οι πλανητολόγοι εντοπίζουν πολλούς μακρινούς εξωπλανήτες, στρέφοντας εξειδικευμένα τηλεσκόπια, όπως το θρυλικό τηλεσκόπιο Kepler της NASA, σε μακρινά αστέρια, και μελετούν τη φωτεινότητά τους, όταν ένας πλανήτης τους περνά μπροστά από το δίσκο του μητρικού αστέρα.

Μερικές φορές, οι επιστήμονες μπορούν ακόμη και να “ρίξουν μια ματιά” στην ατμόσφαιρα ενός εξωπλανήτη (ένα κατόρθωμα που θα γίνει πιο κοινό με το ισχυρό τηλεσκόπιο Webb). Πρόσφατα, οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι αερομεταφερόμενα μέταλλα και πολύτιμοι λίθοι πιθανώς υπάρχουν στην ψυχρότερη πλευρά του WASP-121 b, ενός εξωπλανήτη που απέχει περίπου 855 έτη φωτός από τη Γη. Σε αυτήν την πλευρά, είναι αρκετά δροσερό ώστε τα μέταλλα στην υψηλή ατμόσφαιρα – όπως το μαγνήσιο, ο σίδηρος, το βανάδιο, το χρώμιο και το νικέλιο – να συμπυκνώνονται σε σύννεφα.

Πώς μπορεί να μοιάζουν τέτοια μεταλλικά σύννεφα; «Δεν νομίζω ότι μπορούμε να πούμε πώς θα έμοιαζαν με βεβαιότητα, επειδή ο σχηματισμός νεφών είναι περίπλοκος και δεν έχουμε σύννεφα σαν αυτά για να τα παρατηρήσουμε από κοντά στο δικό μας ηλιακό σύστημα», δήλωσε ο Thomas Mikal-Evans, αστρονόμος στο Ινστιτούτο Αστρονομίας Max Planck και επικεφαλής συγγραφέας της έρευνας. Αλλά υπέθεσε ότι αυτά τα εξωγήινα σύννεφα θα μπορούσαν να μοιάζουν με καταιγίδες σκόνης στη Γη. Μερικά σύννεφα μπορεί να έχουν μπλε ή κόκκινο χρώμα. Άλλα γκρι ή πράσινα. Και, μερικές φορές, τα σύννεφα θα μπορούσαν να συμπυκνωθούν περαιτέρω σε σταγονίδια, πράγμα που σημαίνει, τελικά, ότι πετράδια βρέχουν από τον ουρανό.

Ένας παράξενος πλανήτης «σε σχήμα μπάλας ράγκμπι»

 Το διαστημικό τηλεσκόπιο CHEOPS (CHaracterising ExOPlanet Satellite) της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας (ESA), διαπίστωσε ότι ο WASP-103-b — ένας πλανήτης διπλάσιου μεγέθους του Δία — περιφέρεται γύρω από το άστρο του σε μόλις μία ημέρα. Αυτό προκαλεί ακραία έλξη στον πλανήτη, μια πολύ πιο έντονη εκδοχή του τρόπου με τον οποίο η Σελήνη εξασκεί τις παλίρροιες στη Γη. Τελικά, αυτή η έλξη έχει παραμορφώσει τον πλανήτη από το άλλοτε σφαιρικό του σχήμα.

Ο εξωπλανήτης WASP-103 b (αριστερά) σε σχήμα μπάλλας ράγκμπυ (Credit: ESA).

Ο δορυφόρος CHEOPS  μετρά μικροσκοπικές αλλαγές στο φως του μητρικού αστέρα (όταν ο πλανήτης του περνά μπροστά από το δίσκο του) και ήταν σε θέση να παρατηρήσει το περίεργο σχήμα του πλανήτη καθώς αυτός περνούσε μπροστά από τον αστέρα του. “Το μέγεθος της επίδρασης της παλιρροιακής παραμόρφωσης σε μια καμπύλη φωτός διάβασης εξωπλανήτη είναι πολύ μικρό, αλλά χάρη στην πολύ υψηλή ακρίβεια του CHEOPS μπορούμε να το δούμε αυτό για πρώτη φορά”, δήλωσε η Kate Isaak, επιστήμονας του προγράμματος CHEOPS της ESA.

Μια σπάνια ανακάλυψη σε έναν «Σούπερ Ποσειδώνα»

Σ απόσταση περίπου 150 έτη φωτός από τη Γη, οι αστρονόμοι εντόπισαν έναν «σούπερ Ποσειδώνα» (που σημαίνει έναν πλανήτη λίγο μεγαλύτερο από τον Ποσειδώνα) με υδρατμούς στην ατμόσφαιρά του. Αυτό είναι σπάνιο. Σε 150 έτη φωτός, ο  εξωπλανήτης TOI-674 b θεωρείται «κοντά» με αστρονομικούς όρους,  και αυτός είναι ένας λόγος που οι επιστήμονες μπορούν να μελετήσουν τη χημική σύνθεση της ατμόσφαιράς του. Πολλά ερωτήματα παραμένουν, όπως πόσους υδρατμούς περιέχει η ατμόσφαιρά του. Αλλά η ατμόσφαιρα του TOI-674 b είναι πολύ πιο εύκολο να παρατηρηθεί από αυτή πολλών εξωπλανητών, καθιστώντας τον πρωταρχικό στόχο για βαθύτερη έρευνα. Ίσως το τηλεσκόπιο James Webb θα κοιτάξει βαθύτερα στην ατμόσφαιρα αυτού του εξωπλανήτη.

Καλλιτεχνική απεικόνιση του εξωπλανήτη TOI-674 b.
Credit: NASA / JPL-Caltech

Ένας εξωπλανήτης που εξακολουθεί να σχηματίζεται

Οι πλανητολόγοι ανακάλυψαν έναν γιγάντιο εξωπλανήτη που εξακολουθεί να σχηματίζεται και ονομάζεται AB Aurigae b. Το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, ηλικίας άνω των 30 ετών, απεικόνισε τον πλανήτη, ο οποίος αναπτύσσεται σε έναν ακόμη νεαρό και πτητικό δίσκο αερίου και σκόνης, που ονομάζεται πρωτοπλανητικός δίσκος. Το αστέρι του εκκολαπτόμενου ηλιακού συστήματος είναι ηλικίας μόλις 2 εκατομμυρίων ετών. (Ο ήλιος μας, για σύγκριση, είναι ηλικίας άνω των 4,5 δισεκατομμυρίων ετών).

Καλλιτεχνική απεικόνιση του γίγαντα εξωπλλανήτη AB Aurigae b.
Credit: NASA / ESA / Joseph Olmsted (STScI)

Ο νέος πλανήτης είναι γιγάντιος. Οι επιστήμονες υποπτεύονται ότι είναι εννέα φορές μεγαλύτερος από τον Δία. Και περιφέρεται πολύ μακριά από το άστρο του, σε απόσταση περίπου 13,8 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα μακριά. Αυτό είναι πάνω από τη διπλάσια απόσταση του Πλούτωνα από τον Ήλιο. Σε αντίθεση με τους περισσότερους πλανήτες, που οι ερευνητές πιστεύουν ότι σχηματίστηκαν όταν μικρότερα αντικείμενα στον πλανητικό δίσκο συγκρούστηκαν και σχημάτισαν μεγάλα, καυτά πλανητικά αντικείμενα, το AB Aurigae b μπορεί να σχηματίστηκε, όταν ο ψυχρός του δίσκος διαλύθηκε σε μεγάλα θραύσματα.

Ένας κολοσσιαίος ωκεανός μπορεί να καλύψει πλήρως αυτόν τον πλανήτη

Εκατό έτη φωτός μακριά στο Σύμπαν, ένας εκτεταμένος ωκεανός μπορεί να υπάρχει πάνω από έναν ολόκληρο πλανήτη. Τον Αύγουστο του 2022, οι αστρονόμοι ανακοίνωσαν ότι ο εξωπλανήτης TOI-1452 b έχει μέγεθος κοντά στη Γη και βρίσκεται σε μια περιοχή του ηλιακού του συστήματος όπου θα μπορούσε να υπάρχει υγρό νερό. Τεράστιες ποσότητες νερού -πολλές φορές την ποσότητα νερού στη Γη- θα μπορούσαν να ευθύνονται για τη χαμηλότερη πυκνότητα του πλανήτη (σε αντίθεση με έναν κόσμο που βρίθει από βράχο και μέταλλο). Η ομάδα των 50 επιστημόνων δημοσίευσε τα αποτελέσματά της στο περιοδικό The Astronomical Journal. Ο εξωπλανήτης TOI-1452 b είναι ένας από τους καλύτερους υποψήφιους για έναν ωκεάνιο πλανήτη που έχουμε βρει μέχρι σήμερα, σύμφωνα με τον Charles Cadieux, αστρονόμο στο Πανεπιστήμιο του Μόντρεαλ που ηγήθηκε της έρευνας. Είναι πιθανό ένας ωκεανός να αποτελεί περίπου το 30 τοις εκατό της μάζας του TOI-1452 b. Στη Γη, το νερό αποτελεί μόνο το ένα τοις εκατό της πλανητικής μάζας.

Καλλιτεχνική απεικόνιση του εξωπλανήτη TOI-1452 b, που μπορεί να καλύπτεται ολόκληρος από ένα παχύ στρώμα υγρού νερού. Credit: Benoit Gougeon, Université de Montréal.

Ένας παράξενος πλανήτης που μοιάζει με marshmallow

Γνωρίστε τον «χνουδωτό» κόσμο TOI-3757 b. Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι έχει ατμοσφαιρική πυκνότητα παρόμοια με ένα marshmallow. Στην κορυφή ενός βουνού στην Αριζόνα, οι αστρονόμοι στο Εθνικό Αστεροσκοπείο Kitt Peak παρατήρησαν αυτόν τον αέριο κόσμο που μοιάζει με τον Δία, περίπου 580 έτη φωτός μακριά στο βαθύ διάστημα. Περιφέρεται γύρω από έναν κοινό, αν και περίεργο, τύπο αστέρα που ονομάζεται «κόκκινος νάνος». Αυτοί οι αστέρες είναι πολύ μικρότεροι και πιο αμυδροί από τον Ήλιο, αλλά είναι τρομερά μεταβλήτοί αστέρες: Εκτοξεύουν βίαιες εκλάμψεις που μπορούν να κάνουν τους κοντινούς πλανήτες αφιλόξενους.

Καλλιτεχνική απεικόνιση του “χνουδωτού” εξω[λανήτη ΤΟΙ 3757 b που περιφέρεται γύρω από τον μητρικό του κόκκινο νάνο αστέρα. Credit: NOIRLab / NSF / AURA / J. Da Silva / Spaceengine / M. Zamani

Οι πλανητολόγοι πρότειναν δύο ιδέες για την ατμόσφαιρα του πλανήτη που μοιάζει με marshmallow:

1. Γίγαντες αερίων, όπως ο Δίας, ξεκινούν τη ζωή τους ως βραχώδεις πυρήνες, πολλαπλάσιοι της Γης. Χρησιμοποιούν αυτή τη μάζα για να τραβήξουν το κοντινό αέριο καθώς σχηματίζεται το ηλιακό σύστημα.  Αλλά ο κόκκινος νάνος  αστέρας περιέχει λιγότερα βαρέα χημικά στοιχεία απ’ ότι  οι άλλοι αστέρες, πράγμα που σημαίνει ότι ο βραχώδης πυρήνας του πλανήτη σχηματίστηκε αργά και «καθυστέρησε» τη διαδικασία έλξης αυτού του περιβάλλοντος αερίου. Τελικά, ο TOI-3757 b έμεινε με μια λιγότερο πυκνή, πιο αφράτη ατμόσφαιρα από άλλους πλανήτες που μοιάζουν με τον Δία και που περιφέρονται γύρω από αυτούς τους αστέρες.

2. Η τροχιά του TOI-3757 b γύρω από τον κόκκινο νάνο αστέρα του θα μπορούσε να είναι ελλειπτική. Υπάρχουν φορές που πλησιάζει πιο κοντά στον αστέρα του από άλλες φορές, με αποτέλεσμα σημαντική υπερβολική θέρμανση που μπορεί να προκαλέσει φούσκωμα της ατμόσφαιρας του πλανήτη.

Πρωτοφανής ανίχνευση σε πλανήτη 700 έτη φωτός μακριά

Το πανίσχυρο τηλεσκόπιο Webb δεν χρειάζεται να τραβήξει όμορφες φωτογραφίες για να φέρει επανάσταση στην αντίληψή μας για το Σύμπαν. Οι αστρονόμοι έστρεψαν το διαστημικό αυτό παρατηρητήριο στο WASP-39 b, έναν καυτό, αέριο γίγαντα που περιφέρεται κοντά σε έναν αστέρα, 700 έτη φωτός μακριά από τη Γη. Και για πρώτη φορά, ανακάλυψαν «ένα πλήρες μενού» ατόμων και μορίων στα σύννεφα ενός εξωπλανήτη και μερικά από αυτά αλληλεπιδρούν. Αυτή η τελευταία ανίχνευση (χρησιμοποιώντας εξειδικευμένα όργανα που ονομάζονται φασματόμετρα) αποδεικνύει ότι οι αστρονόμοι μπορούν να κοιτάξουν τις ατμόσφαιρες των παράξενων εξωπλανητών και να αποκρυπτογραφήσουν τις χημικές διεργασίες που λαμβάνουν χώρα εκεί — και να εξετάσουν εάν αυτοί οι κόσμοι ενδέχεται να περιέχουν συνθήκες που θα μπορούσαν ενδεχομένως να φιλοξενήσουν ζωή.

Καλλιτεχνική απεικόνιση του μακρινού αέριου γίγαντα πλανήτη WASP-39 b.
Credit: NASA / ESA / CSA / J. Olmsted (STScI)

Το φως ενός αστέρα μπορεί συχνά να πυροδοτήσει χημικές αντιδράσεις σε έναν πλανήτη του, μια διαδικασία που ονομάζεται «φωτοχημεία». Αυτό συμβαίνει στον WASP-39 b. Οι πλανήτες σμιλεύονται και μεταμορφώνονται, περιφερόμενοι μέσα στο λουτρό ακτινοβολίας του μητρικού αστέρα, σύμφωνα με την Natalie Batalha, αστρονόμο στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Santa Cruz, η οποία συνέβαλε στη νέα έρευνα. Στη Γη, αυτοί οι μετασχηματισμοί επιτρέπουν στη ζωή να ευδοκιμήσει.

Περισσότερα εδώ


Παναγιώτης Νιάρχος

ΕΚΠΑ