A NASA James Webb űrteleszkópját használó kutatók először erősítették meg egy exobolygó létezését. A formálisan LHS475b katalógusszámú bolygó majdnem akkora, mint a Föld, pontosabban átmérőjének 99%-a. A kutatócsoportot Kevin Stevenson és Jacob Lustig-Yeger vezeti, mindketten a marylandi Laurelben található Johns Hopkins Egyetem Alkalmazott Fizikai Laboratóriumának munkatársai.

A csapat miután alaposan átvizsgálta a NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) érdekes célpontjait, úgy döntött, hogy a James Webb Űrtávcsővel is megfigyelik ezt az objektumot, mivel a TESS adatai bolygó jelenlétére utaltak. A Webb közeli infravörös spektrográfja (NIRSpec) egyértelműen azonosította a bolygót, mindössze két tranzitmegfigyeléssel. „Nem kérdés, hogy a bolygó ott van. A Webb eredeti adatai ezt igazolják” – mondta Lustig-Yager. “Az a tény, hogy ráadásul egy kicsi, sziklás bolygó is, lenyűgözte az obszervatórium munkatársait” – tette hozzá Stevenson.

Művészi elképzelés az LHS475b bolygóról és annak csillagáról.

“Ezek az első megfigyelési eredmények egy Föld méretű, sziklás bolygóról megnyitják az utat számos jövőbeli vizsgálat előtt, amellyel a sziklás bolygók atmoszféráját tanulmányozhatjuk a Webb segítségével” – nyilatkozta Mark Clampin, a NASA washingtoni főhadiszállásán az asztrofizikai részleg igazgatója. “A Webb egyre közelebb visz bennünket a Naprendszerünkön kívüli földszerű világok új megértéséhez, és a küldetés még csak most kezdődött.”

Az összes működő távcső közül csak a Webb képes jellemezni a Föld méretű exobolygók légkörét. A csapat a spektrum elemzésével próbálta felmérni, mi van a bolygó légkörében. Bár az adatok azt mutatják, hogy ez egy Föld méretű, sziklás bolygó, még nem tudják, van-e légköre. „Az obszervatórium adatai nagyszerűek” – mondta Erin May, aki szintén a Johns Hopkins Egyetem Alkalmazott Fizikai Laboratóriumának munkatársa. “A teleszkóp annyira érzékeny, hogy könnyen képes detektálni egy sor molekulát, de még egyelőre nem tudunk végleges következtetéseket levonni a bolygó légköréről.”

Bár a csapat nem tudja megállapítani, hogy mi van, azt határozottan meg tudják mondani, mi nincs. „Van néhány típusú légkör, amelyet biztosan kizárhatunk” – magyarázta Lustig-Yager. “Nem lehet vastag metán uralta légköre, mint amilyen a Szaturnusz Titan holdjának van.”

A csapat azt is megjegyzi, hogy bár lehetséges, hogy a bolygónak nincs légköre, vannak olyan légköri összetételek, amelyeket nem zártak ki, ilyen pl. a tiszta szén-dioxid légkör. „A 100%-os szén-dioxid-atmoszféra sokkal sűrűbb, ezért nagyon nehéz kimutatni” – mondta Lustig-Yaeger. Még pontosabb mérésekre van szükség ahhoz, hogy a csapat meg tudja különböztetni a tiszta szén-dioxid légkört a légkör nélkülitől. A tervek szerint a kutatók további spektrumokat vesznek fel a nyáron esedékes megfigyelések során.

Webb azt is feltárta, hogy a bolygó néhány száz fokkal melegebb, mint a Föld, így ha felhőket észlelnek, a kutatók arra a következtetésre juthatnak, hogy a bolygó inkább a Vénuszra hasonlít, amelynek légköre szén-dioxidból áll, és állandóan sűrű felhők borítják.

A kutatók azt is megerősítették, hogy a bolygó mindössze két nap alatt kerüli meg csillagát, ez szinte azonnal kiderült Webb pontos fénygörbéjéből. Bár az LHS475b közelebb van a csillagához, mint a Naprendszerünk bármely bolygója, a gazdacsillag egy vörös törpe, amelynek felszíni hőmérséklete kevesebb mint a fele a Nap hőmérsékletének, így a kutatók szerint van esély arra, hogy légköre legyen.

A kutatók eredményei megnyitották a lehetőséget a kisebb vörös törpecsillagok körül keringő Föld-méretű bolygók pontos meghatározására. “Ennek a sziklás bolygónak a megerősítése rávilágít a küldetés műszereinek pontosságára” – mondta Stevenson. “És ez csak az első a sok felfedezés közül, amelyet meg fog tenni” – tette hozzá Lustig-Yager. “Ezzel a teleszkóppal a sziklás exobolygók jelentik az új határt.”

Az LHS475b viszonylag közel van, mindössze 41 fényévnyire az Oktáns csillagképben.

A kutatócsoport eredményeit az Amerikai Csillagászati Társaság (AAS) sajtótájékoztatóján mutatták be 2023. január 11-én.

Forrás: webbtelescope.org