Niedawne obserwacje przeprowadzone za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) ujawniły obecność znacznych ilości dwutlenku węgla w atmosferach czterech egzoplanet krążących wokół gwiazdy HR 8799. To odkrycie stanowi pierwszy przypadek bezpośredniego wykrycia CO₂ na planetach pozasłonecznych za pomocą tego teleskopu.
Układ HR 8799: młody i dynamiczny
Układ planetarny HR 8799 znajduje się w odległości około 130 lat świetlnych od Ziemi i szacuje się, że ma około 30 milionów lat. Ze względu na swój młody wiek i specyficzne właściwości, jest on często badany przez astronomów w kontekście formowania się planet. Cztery znane planety tego układu to gazowe olbrzymy, których masy są szacowane na 5 do 10 mas Jowisza.
Mechanizmy formowania się gazowych olbrzymów
Gazowe olbrzymy, takie jak Jowisz czy Saturn, mogą formować się na dwa główne sposoby. Pierwszy z nich to akrecja jądra, gdzie stałe jądro planety stopniowo przyciąga gaz z dysku protoplanetarnego. Drugi mechanizm to niestabilność dysku, w którym fragmenty dysku protoplanetarnego szybko zapadają się, tworząc masywne obiekty. Nowe obserwacje sugerują, że planety w układzie HR 8799 powstały poprzez akrecję jądra, co jest zgodne z modelem formowania się Jowisza i Saturna.
Znaczenie obserwacji za pomocą JWST
Wykrycie dwutlenku węgla w atmosferach egzoplanet układu HR 8799 za pomocą JWST dostarcza cennych informacji na temat ich składu chemicznego i procesów formowania. Obserwacje te potwierdzają, że techniki obrazowania stosowane przez JWST mogą być skutecznie wykorzystywane do analizy chemii atmosfer egzoplanet, uzupełniając tradycyjne metody spektroskopowe.
Odkrycia te otwierają nowe możliwości w badaniach nad formowaniem się planet i ich atmosfer. Dalsze obserwacje mogą pomóc w zrozumieniu, jak powszechne są różne mechanizmy formowania się gazowych olbrzymów oraz jakie czynniki wpływają na skład chemiczny ich atmosfer. Analiza takich układów jak HR 8799 pozwala również lepiej zrozumieć procesy zachodzące w naszym własnym Układzie Słonecznym.
Źródła: Dziennik Naukowy, Astronomy & Astrophysics / fot. NASA, ESA, CSA, STScI, W. Balmer (JHU), L. Pueyo (STScI), M. Perrin (STScI)
