Astronomowie pod kierownictwem Northwestern University odkryli, że tak zwana "Różowa Planeta" – tajemnicze, słabe ciało niebieskie, które od ponad dekady wprawia naukowców w zakłopotanie – ma niebo wypełnione słonymi chmurami. Bo nic tak nie mówi "egzotyczna atmosfera" jak kosmiczny precel.
Przez ponad 10 lat GJ 504 b – jej oficjalna nazwa, bo "Różowa Planeta" była już pewnie zajęta przez odcinek My Little Pony – była jedną z trwałych zagadek astronomii. Jako jeden z najzimniejszych obiektów o masie planetarnej, jakie kiedykolwiek bezpośrednio sfotografowano, jest tak słaba, że teleskopy naziemne praktycznie wzruszały na nią ramionami. Wkracza Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST), który wreszcie przyjrzał się jej dokładnie i odkrył atmosferę wypełnioną chemią tak dziwną, że amoniakowe chmury Jowisza wydają się przy niej zwykłą wanilią.
Wyniki opublikowane 18 czerwca w Astronomical Journal dostarczają pierwszych bezpośrednich dowodów na to, że słone chmury mogą istnieć w atmosferze zimnego obiektu planetarnego – potwierdzając przewidywania sprzed ponad 15 lat. Więc tak, zajęło to półtorej dekady i teleskop za 10 miliardów dolarów, by udowodnić, że kosmos może być słony.
"Różowa Planeta to najzimniejszy towarzysz odkryty kiedykolwiek za pomocą instrumentów naziemnych" – powiedział Aneesh Baburaj z Northwestern, adiunkt w CIERA, który kierował badaniem. "Wiele zespołów na całym świecie przeprowadzało obserwacje uzupełniające, aby zbadać jej światło, ale było ono zbyt słabe dla instrumentów naziemnych. To czyniło ją idealnym celem dla JWST." Baburaj zauważył, że kiedy w końcu uzyskali jej widmo, "od razu wyglądało interesująco. Ale gdy zaczęliśmy głębiej zagłębiać się w dane, zdaliśmy sobie sprawę, że to nie jest nic, co analizowaliśmy wcześniej."
Odkryta po raz pierwszy w 2013 roku, GJ 504 b krąży wokół gwiazdy podobnej do Słońca, oddalonej o około 57 lat świetlnych od Ziemi. Pomimo różowawego przydomka, badacze nie są nawet pewni, czy to planeta. Z masą około 25 razy większą od Jowisza, znajduje się na granicy między olbrzymimi planetami a brązowymi karłami – astronomiczny odpowiednik "to skomplikowane". Oficjalnie astronomowie nazywają ją "obiektem o masie planetarnej", co brzmi jak uprzejmy sposób powiedzenia "nie mamy pojęcia, co to jest".
Jej temperatura to kolejna zagadka. Większość bezpośrednio obrazowanych egzoplanet ma temperatury od około 1000 do 2000 stopni Fahrenheita. GJ 504 b? Przyjemne 550 stopni Fahrenheita (290 stopni Celsjusza) – mniej więcej temperatura wewnątrz piekarnika do pieczenia chleba. Więc jeśli liczyłeś na wakacyjny domek na różowym świecie, spakuj rękawice kuchenne.
Baburaj i jego zespół użyli JWST do zebrania słabego światła obiektu, stosując zaawansowane techniki przetwarzania, aby usunąć blask znacznie jaśniejszej gwiazdy macierzystej – właściwie kosmiczna fotografia z naprawdę drogim filtrem. Uzyskali widmo towarzysza, które ujawniło parę wodną, metan, dwutlenek węgla, amoniak i inne cząsteczki. Ale kiedy próbowali odtworzyć atmosferę za pomocą modeli komputerowych, napotkali problem: obserwacje pasowały tylko do fizycznie nierealistycznych warunków.
Rozwiązanie? Dodać chmury. Konkretnie, słone chmury. "Przeprowadziliśmy symulacje z chmurami i wyniki były zgodne z tym, co wiemy o zimnych planetach" – powiedział Baburaj. "Próbowaliśmy trzech różnych typów chmur i słone chmury pasowały najlepiej." Gdy dodano słone chmury, dziwne niespójności zniknęły – bo najwyraźniej wszechświat ma smak do przypraw.
Widmo sugeruje również, że GJ 504 b może zawierać niezwykle dużą ilość ciężkich pierwiastków (astronomowie nazywają je "metalami", bo uwielbiają wszystko mylić). Ale pytania o to, jak powstała – czy przez procesy tworzenia planet, czy gwiazd – pozostają. Obecne dowody są, mówiąc naukowo, niejednoznaczne.
Baburaj uważa, że metody opracowane w tym badaniu mogą pomóc naukowcom badać inne zimne i słabe obiekty planetarne. Jowisz na przykład ma chmury z lodu amoniakowego – co jest ekscytujące, ale nie tak ekscytujące jak sól.