Bild https://cmns.umd.edu En konstnärs koncept av en gasjätteplanet som kretsar runt en röd dvärgstjärna. Källa: NASA, ESA och G. Bacon (STScI)
Med hjälp av James Webb Space Telescope (JWST) identifierade ett team astronomer under ledning från University of Maryland vatten, metan och ammoniak i atmosfären på HATS-6 b, en gigantisk planet 500 ljusår från jorden. Observationerna visade även att HATS-6 b kan vara betydligt svalare än väntat jämfört med standardberäkningar av dess temperatur i förhållande till storlek och avstånd till sin sol vilket tyder på att planetens relation till sin stjärna kan vara mycket mer komplicerad än man tidigare beräknat planeter av detta slag har till sin sol.
HATS-6 b är ungefär lika stor som Jupiter och gör en omloppsbana var tredje dag runt sin stjärna av Spektraltyp M-dvärg en liten,sval, rödaktig stjärna. Planeter byggs av den kvarvarande skivan av gas och damm som omger stjärnor efter en stjärnas bildande. En mindre stjärna som denna lämnar bara efter sig små skivor av gas och damm. Men HATS-6 b:s gigantiska storlek passar inte riktigt in i den regeln, med tanke på hur liten stjärnan är den kretsar kring och planetens storlek.
"Dessa mindre stjärnor har inte tillräckligt med material eller tid för att skapa planeter lika stora som Jupiter eller Saturnus," förklarade studiens huvudförfattare Giannina Guzmán Caloca, doktorand i astronomi vid UMD (university of Maryland). "Så, det faktum att HATS-6 b kan existera är verkligen intressant eftersom det inte borde vara möjligt enligt vår kunskap om stjärnstorlek och planetbildning."
Astronomer känner bara till omkring 40 sådana planeter. HATS-6 b är en av sju som studeras i ett JWST-program kallat Giant Exoplanets aroundM-dwarf Stars (GEMS).
Programmet är utformat för att jämföra dessa avvikare med de bättre förstådda jättar som kretsar kring stjärnor som vår sol och än större stjärnor.
"Var och en av dessa planeter är en utmaning för bildningsteorin," beskriver Guzmán Caloca. "Genom att mäta vad deras atmosfärer består av kan vi börja fråga oss om de byggdes upp på samma sätt som de heta Jupiters runt solliknande stjärnor eller om något annat pågick."
Med hjälp av en teknik som kallas transmissionsspektroskopi, där undersöker stjärnljus som filtreras genom en planets atmosfär, identifierade teamet fyra molekyler i HATS-6 b:s atmosfär. Vatten, metan, ammoniak och koldioxid. Upptäckten är andra gången tekniken upptäckte ammoniak på en avlägsen värld.
"Kol, väte och syre har tidigare hittats i atmosfärerna på jätteplaneter utanför vårt solsystem, men ammoniak är något som nästan aldrig upptäckts tidigare," förklarade Guzmán Caloca. "Det är en helt ny molekyl att fundera över."
Eftersom kvävebärande molekyler som ammoniak borde vara mer förekommande i svalare jätteplaneter än i brännande heta Jupiter-liknande planeter, stöder upptäckten teorin att planeter som kretsar kring M-dvärgstjärnor kan vara en kemiskt avgränsad population.
HATS-6 b:s oväntade temperatur väcker en annan stor fråga. Den ofta citerade temperaturen för HATS-6 b ca 425 Celcius är inte en exakt mätning utan en beräkning utifrån antagandet att planeten absorberar allt ljus dess sol ger och fördelar värmen jämnt. Forskarnas tidigare analyser gav temperaturer närmare 120 grader Celcius en siffra som är fysiskt osannolik för en planet som kretsar runt sin stjärna var tredje dag. Ammoniak i moln kan dock vara förklaringen till en avkylande effekt enligt mig och kan bekräftas här.
"Om planeten verkligen är så sval betyder det att något troligen reflekterar mycket stjärnljus tillbaka ut i rymden innan det hinner värma upp planeten," förklarade Guzmán Caloca. "Den troligaste förklaringen då är att moln och dis omsluter planeten på samma sätt som moln omsluter Venus."
Lagets resultat har konsekvenser inte bara för HATS-6 b. Eftersom en planets temperatur är inräknad i varje beräkning av vad dess atmosfär innehåller väcker en så stor avvikelse frågor om hur pålitligt astronomer kan läsa atmosfärerna hos planeter som kretsar kring små, aktiva stjärnor.
För Guzmán Caloca och hennes team återstår många mysterier. Observationer med längre våglängder skulle kunna identifiera andra oförklarliga signaler och testa om moln förklarar en planets oväntat låga temperatur. Astronomer har hittat mer än 6 000 planeter bortom vårt solsystem, och många av dem liknar inte alls de närmast jorden. Att läsa deras atmosfärer och vad de består av, hur de bildades, vilka som liknar Jupiter och vilka som inte liknar något alls vi känner till kan hjälpa forskare att avgöra om andra solsystem skapades genom bildningsmekanismer likt planeterna i vårt solsystem eller inte.
"Vad är vår kontext? Och hur sällsynta eller hur vanliga är vi?" undrar Guzmán Calo. "Det här är en planet av tusentals, men så som jag tänker på det är jorden också är en planet av tusentals och ändå rymmer den allt som någonsin har levt här."
Studien, "GEMS JWST: Hold on to your HATS(-6 b), a sub-solar metallicitus giant planet with water, metan and ammoniae in its atmosphere," publicerades i Astronomical Journal den 8 september 2026.
Inga kommentarer:
Skicka en kommentar