Astronomer ledda av Northwestern University har upptäckt att den så kallade "Rosa Planeten" – en mystisk, svag himlakropp som har förbryllat forskare i över ett decennium – har himlar fyllda med salta moln. För inget säger "exotisk atmosfär" som en kosmisk kringla.
I mer än 10 år har GJ 504 b – dess officiella namn, för "Rosa Planeten" var förmodligen redan upptaget av ett My Little Pony-avsnitt – varit ett av astronomins bestående mysterier. Som en av de kallaste planetmassakompanjonerna som någonsin avbildats direkt är den så svag att markbaserade teleskop i princip ryckte på axlarna åt den. Gå in James Webb Space Telescope (JWST), som äntligen fick en bra titt och fann en atmosfär fylld med så konstig kemi att Jupiters ammoniakmoln ser ut som vaniljglass.
Resultaten, publicerade den 18 juni i Astronomical Journal, ger några av de första direkta bevisen på att saltmoln kan existera i atmosfären hos ett kallt planetobjekt – vilket bekräftar en förutsägelse som forskare gjorde för mer än 15 år sedan. Så ja, det tog ett och ett halvt decennium och ett teleskop för 10 miljarder dollar för att bevisa att rymden kan vara salt.
"Den Rosa Planeten är den kallaste kompanjonen som någonsin upptäckts med markbaserade instrument," sade Aneesh Baburaj från Northwestern, en postdoktor vid CIERA som ledde studien. "Många team över hela världen gjorde uppföljningsobservationer för att studera dess ljus, men den var för svag för markbaserade instrument. Det gjorde den till ett perfekt mål för JWST." Baburaj noterade att när de äntligen fick dess spektrum, "såg det omedelbart intressant ut. Men när vi började gräva djupare i datan insåg vi att det inte var som något vi analyserat tidigare."
Först upptäckt 2013, GJ 504 b kretsar kring en solliknande stjärna cirka 57 ljusår från jorden. Trots sitt rosa smeknamn är forskarna inte ens säkra på att det är en planet. Med en massa ungefär 25 gånger Jupiters befinner den sig nära den suddiga gränsen mellan jätteplaneter och bruna dvärgar – den astronomiska motsvarigheten till "det är komplicerat." Officiellt kallar astronomer den för en "planetmassakompanjon," vilket låter som ett artigt sätt att säga "vi har ingen aning om vad detta är."
Dess temperatur är en annan gåta. De flesta direkt avbildade exoplaneter sträcker sig från cirka 1 000 till 2 000 grader Fahrenheit. GJ 504 b? En behaglig 550 grader Fahrenheit (290 grader Celsius) – ungefär temperaturen inuti en brödugn. Så om du hoppades på ett semesterhus på en rosa värld, packa ugnsvantar.
Baburaj och hans team använde JWST för att samla in objektets svaga ljus, med avancerade bearbetningstekniker för att ta bort bländning från den mycket ljusare värdstjärnan – i princip rymdfotografering med ett riktigt dyrt filter. De fick kompanjonens spektrum, som avslöjade vattenånga, metan, koldioxid, ammoniak och andra molekyler. Men när de försökte återskapa atmosfären med datormodeller stötte de på ett problem: observationerna matchade bara fysiskt orealistiska förhållanden.
Lösningen? Lägg till moln. Specifikt saltmoln. "Vi körde simuleringar med moln, och resultaten stämde överens med vad vi vet om kalla planeter," sade Baburaj. "Vi testade tre olika typer av moln, och saltmoln passade bäst." När saltmoln inkluderades försvann de konstiga inkonsekvenserna – för uppenbarligen har universum en smak för kryddor.
Spektrumet antyder också att GJ 504 b kan innehålla en ovanligt stor mängd tunga grundämnen (astronomer kallar dem "metaller," för de älskar att förvirra alla). Men frågor kvarstår om hur den bildades – antingen genom planetbildningsprocesser eller stjärnbildningsprocesser. Nuvarande bevis är, för att uttrycka det vetenskapligt, ofullständiga.
Baburaj tror att metoderna som utvecklats för denna studie kan hjälpa forskare att undersöka andra kalla och svaga planetobjekt. Jupiter, till exempel, har moln av ammoniakis – vilket är spännande, men inte lika spännande som salt. "Detta är första gången vi har funnit att saltmoln finns i atmosfären hos ett kallt planetobjekt," sade Baburaj. "Det öppnar dörren för att studera liknande objekt och förstå deras atmosfärer bättre."