Το διαστημικό παρατηρητήριο Spitzer βρίσκει υδρατμούς σε εξωηλιακό πλανήτη

Πηγή: Jet Propulsion Laboratory, 11 Ιουλίου 2007

Ένας καυτός πλανήτης αερίου πέρα από το ηλιακό μας σύστημα εκπέμπει υδρατμούς, σύμφωνα με νέες παρατηρήσεις από το διαστημικό τηλεσκόπιο στις υπέρυθρες ακτίνες Spitzer της NASA.

Ο πλανήτης, που ονομάζεται HD 189733b, έχει μια αποπνικτική ζέστη δεδομένου ότι βρίσκεται πολύ κοντά στο μητρικό του άστρο, ενώ η περίοδος περιστροφής του είναι δύο ημέρες περίπου. Βρίσκεται 63 έτη φωτός μακριά στον αστερισμό της Αλεπούς στο μέσον του Καλοκαιρινού Τριγώνου (περιέχει τα άστρα  Deneb, Vega και Altair).

Οι αστρονόμοι είχαν προβλέψει ότι οι πλανήτες αυτής της κατηγορίας, που καλούνται "καυτοί δίιοι", θα περιείχαν υδρατμούς στις ατμόσφαιρές τους. Η ανακάλυψη όμως ατράνταχτων αποδείξεων για το φαινόμενο αυτό ήταν δύσκολη. Τα πιο πρόσφατα στοιχεία είναι όμως και τα πιο πειστικά ότι ένας καυτός δίιος πλανήτης είναι "υγρός".

Η Giovanna Tinetti, που είναι η επικεφαλής συντάκτρια μιας ανακοίνωσης για τον πλανήτη HD 189733b στο περιοδικό Nature, λέει ότι η ανακάλυψη είναι συγκλονιστική γιατί γίνεται για έναν πλανήτη τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα μακριά.

Αν και το νερό είναι ένα βασικό συστατικό για τη ζωή όπως την ξέρουμε, ο υγρός, καυτός Δίας δεν είναι πιθανό να φιλοξενεί οποιαδήποτε πλάσματα. Οι προηγούμενες μετρήσεις από το Spitzer δείχνουν ότι ο πλανήτης HD 189733b έχει θερμοκρασία 1.000 Kelvin κατά μέσον όρο. Τελικά, οι αστρονόμοι ελπίζουν να χρησιμοποιήσουν όργανα όπως αυτοά του Spitzer για να βροθν νερό στους βραχώδεις, κατοικήσιμους πλανήτες όπως η Γη.

"Η ανακάλυψη νερού σε αυτόν τον πλανήτη υπονοεί ότι κι άλλοι πλανήτες στον κόσμο, ενδεχομένως ακόμη και βραχώδεις, θα μπορούσαν επίσης να έχουν νερό", τονίζει ο ερευνητής  Sean Carey του κέντρου επιστήμης του Spitzer.

Τα νέα συμπεράσματα είναι μέρος ενός ολοκαίνουργιου τομέα της επιστήμης της έρευνας για το κλίμα στους εξωπλανήτες. Τέτοιοι μακρινοί πλανήτες δεν μπορούν να φανούν άμεσα. Εντούτοις, εδώ και λίγα χρόνια οι αστρονόμοι έχουν αρχίσει να σταχυολογούν πληροφορίες για τις ατμόσφαιρές τους παρατηρώντας λίγους καυτούς Δίιους πλανήτες που διέρχονται, ή περνούν μπροστά από τα μητρικά αστέρια τους, όπως φαίνονται από τη Γη.

Στις αρχές του τρέχοντος έτους, το Spitzer έγινε το πρώτο τηλεσκόπιο που ανέλυσε το φως από δύο διερχόμενους καυτούς πλανήτες μπροστά από τα άστρα τους, τον HD 189733b και τον HD 209458b. Ένα από τα όργανά του, ένα φασματόμετρο, παρατήρησε τους πλανήτες καθώς βυθίζονταν πίσω από τα αστέρια τους, ένα φαινόμενο που λέγεται δευτερογενής έκλειψη. Κι αυτό οδήγησε τους επιστήμονες στο πρώτο "δακτυλικό αποτύπωμα", δηλαδή το φάσμα του φωτός των εξωπλανητών. Όμως τα αποτελέσματα δεν έδειξαν νερό πιθανώς επειδή η δομή των ατμοσφαιρών αυτών των πλανητών, κάνει την ανακάλυψη του νερού με αυτήν την μέθοδο δύσκολη.

Αργότερα, μια ομάδα αστρονόμων βρήκε νύξεις για την παρουσία νερού στο HD 209458b αναλύοντας το ορατό φως που πάρθηκε από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble. Τα στοιχεία του Hubble πάρθηκε όταν ο πλανήτης περνούσε μπροστά από το αστέρι, ένα γεγονός που λέγεται κύρια έκλειψη.

Τώρα, η Tinetti και η ομάδα της κατόρθωσαν να συλλάβουν τα καλύτερα στοιχεία μέχρι τώρα για έναν υγρό, καυτό Δία προσέχοντας την κύρια έκλειψη του HD 189733b στο υπέρυθρο φως με το Spitzer. Σε αυτήν την μέθοδο, οι αλλαγές στο υπέρυθρο φως από το αστέρι μετριούνται μόλις ο πλανήτης διέρχεται μπροστά από το άστρο. Τότε φιλτράρεται το φως από το άστρο καθώς περνά από την εξωτερική ατμόσφαιρα του πλανήτη. Οι αστρονόμοι παρατήρησαν την έκλειψη με την υπέρυθρη κάμερα του Spitzer σε τρία διαφορετικά υπέρυθρα μήκη κύματος και παρατήρησαν ότι για κάθε μήκος κύματος απορροφήθηκε από τον πλανήτη μια διαφορετική ποσότητα φωτός. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η απορρόφηση μεταβάλλεται με τα μήκη κύματος που δείχνουν ότι έγινε από το νερό.

"Το νερό είναι το μόνο μόριο που μπορεί να εξηγήσει αυτή την συμπεριφορά", εξηγεί η Tinetti. "Η παρατήρηση των αρχικών εκλείψεων στο υπέρυθρο φως είναι ο καλύτερος τρόπος για να ψάξει κανείς για το τι υπάρχει στους εξωπλανήτες."

Το νερό στον HD 189733b είναι πάρα πολύ καυτό για να συμπυκνωθεί σε σύννεφα. Εντούτοις, οι προηγούμενες παρατηρήσεις του πλανήτη από τον Spitzer και άλλα επίγεια και διαστημικά τηλεσκόπια υποδεικνύουν ότι μπορεί να έχει ξηρά σύννεφα, μαζί με υψηλούς ανέμους. Επίσης, η πλευρά που βλέπει το άστρο είναι θερμότερη από τη σκοτεινή πλευρά της.