Astronomia ka bërë një hap të mëtejshëm në studimin e botëve të largëta falë një kapjeje të paprecedentë: teleskopi hapësinor James Webb ka arritur të fotografojë drejtpërdrejt një ekzoplanet të ftohtë që ndodhet pikërisht 12 vite drite të Tokës. Bëhet fjalë për Epsilon Indi Ab, një planet gjigant gazi që, për shkak të karakteristikave të tij, na lejon të shikojmë historinë evolucionare të sistemit tonë diellor me një saktësi të paarritur kurrë më parë.
Me këtë rast, studiuesit kanë përdorur koronografinë e avancuar të instrumentit MIRI (Mid-Infrared) për të ndarë dritën e planetit nga shkëlqimi verbues i yllit të tij pritës, Epsilon Indi A. Rezultati është imazhi më i mprehtë dhe më i detajuar i një ekzoplaneti kaq të lezetshëm i marrë ndonjëherë, një moment historik i mundshëm vetëm me teknologjinë pioniere të Webb.
Zbulimi i Epsilon Indi Ab Nuk është e rëndësishme vetëm për shkak të afërsisë me Tokën, por edhe për shkak të rrallësisë së saj: planetët e këtij lloji, me temperatura kaq të ulëta dhe që kanë mundur të vëzhgohen drejtpërdrejt, mezi numërojnë disa dhjetëra në rekordin aktual.
Një portret i pazakontë: Epsilon Indi Ab, ekzoplaneti i ftohtë më i studiuar
Planeti Epsilon Indi Ab ka intriguar komunitetin shkencor prej vitesh. Ekzistenca e tij njihej përmes matjeve indirekte, veçanërisht përmes teknikës së shpejtësisë radiale, e cila zbulon lëkundjet e vogla të një ylli të shkaktuar nga graviteti i një planeti masiv. Megjithatë, deri më tani, askush nuk kishte mundur ta vëzhgonte atë drejtpërdrejt.
Duke përdorur ndjeshmërinë e MIRI, James Webb kapi dritën infra të kuqe të emetuar nga vetë Epsilon Indi Ab. Kjo strategji është thelbësore për zbulimin e planetëve të ftohtë, nxehtësia e mbetur e të cilëve nuk është më e mjaftueshme për të emetuar në të dukshmen, por mund të zbulohet në infra të kuqe të mesme. Imazhi tregon një trup të ngjashëm me pikën, të pazgjidhur në një disk, ku drita 10,6 mikron shfaqet në tonet blu dhe drita 15,5 mikron shfaqet në tonet portokalli. Vendndodhja e yllit primar është shënuar, megjithëse drita e tij është eliminuar nga koronografia.
Rezultati është dyfish i vlefshëm: jo vetëm që konfirmon ekzistencën e planetit dhe vetitë e tij themelore, por gjithashtu lejon që karakteristikat e tij atmosferike të krahasohen me ato të gjigantëve të gazit në sistemin tonë diellor.
Me një temperaturë të vlerësuar prej vetëm 2 gradë Celsius – praktikisht në të njëjtin nivel me ujin e lëngshëm në Tokë –, Epsilon Indi Ab është një nga ekzoplanetët e ftohtë me vëzhgimet më të drejtpërdrejta dhe të detajuara. Kjo e bën atë një referencë thelbësore për studimin e atmosferave të pasura me komponime të tilla si metani, monoksidi i karbonit dhe dioksidi i karbonit, të cilat mund të jenë të pranishme në sasi të mëdha dhe të modifikojnë ndjeshëm profilin e absorbimit të dritës që arrin tek ne.
Një laborator natyror për të kuptuar evolucionin e sistemeve planetare
Ylli Epsilon Indi A, mikpritës i këtij ekzoplaneti, është një xhuxh portokalli disi më i ftohtë dhe i një moshe të ngjashme me Diellin tonë. Që një planet kaq masiv dhe i ftohtë rrotullohet rreth një ylli të këtij lloji, u ofron astronomëve mundësinë e Hetoni proceset e formimit planetar dhe evolucionit atmosferik në kontekste shumë të ngjashme dhe ende larg nga tonat..
Sipas studiuesit Caroline Morley (Universiteti i Teksasit në Austin), deri më tani prania e Epsilon Indi Ab ishte konstatuar vetëm përmes analiza indirekte. Zgjedhja e tij si një objektiv prioritar për teleskopin James Webb ishte në përgjigje të pritjes për të gjetur një planet "më të ngjashëm me Jupiterin se çdo tjetër i fotografuar deri më tani".
Autori kryesor, Elisabeth Matthews (Instituti Max Planck për Astronominë, Gjermani), thekson se shumica e ekzoplanetëve të vëzhguar drejtpërdrejt deri më sot ishin trupa të rinj dhe të nxehtë. "Ndërsa planetët ftohet dhe tkurren gjatë jetës së tyre, ata bëhen shumë më pak të shkëlqyeshëm dhe më të vështirë për t'u studiuar," shpjegon Matthews. Kjo është një nga sfidat kryesore për astrofizika e pjekur e ekzoplaneteve.
Prandaj, Epsilon Indi Ab është një mundësi e rrallë për të ekzaminuar një gjigant gazi në një fazë të avancuar evolucionare, të ngjashme me atë të trupave më të mëdhenj në sistemin tonë diellor.
Gjëja më interesante për ekspertët është mundësia e analizojnë përbërjen atmosferike pikërisht. Epsilon Indi Ab është vetëm rreth 100 gradë më i ngrohtë se Jupiteri dhe Saturni, duke lejuar krahasime të proceseve të ftohjes, tkurrjes dhe pastrimit atmosferik në shkallë të gjerë. Për më tepër, në krahasim me xhuxhët kafe që lundrojnë lirshëm, Epsilon Indi Ab është edhe më i ftohtë, duke na lejuar të studiojmë se sa nga afër pasqyrojnë modelet aktuale realitetin e vëzhguar.
Ajo befason edhe vetë shkencëtarët
Megjithëse prania e Epsilon Indi Ab ishte parashikuar nga modelet e shpejtësisë radiale të yllit të tij, parametrat e tij realë e hutuan ekipin. Planeti doli të kishte – sipas vëzhgimeve të Webb-it – pothuajse dyfishin e masës së pritur, orbitonte disi më larg nga ylli i tij dhe përshkruan një orbitë të ndryshme nga ajo që ishte parashikuar fillimisht. Kjo mospërputhje midis parashikimeve teorike dhe matjeve të drejtpërdrejta nxjerr në pah kompleksitetin e sistemeve planetare dhe nevojën për të studiuar më shumë raste në terren me të dhëna reale.
Ekipi gjithashtu vë në dukje disa veçori atmosferike që i bëjnë të dhënat të vështira për t'u interpretuar. Sipas analizave fillestare, Epsilon Indi Ab është më pak i ndritshëm se sa pritej në gjatësi vale më të shkurtra, gjë që mund të jetë për shkak të një atmosferë shumë e ngarkuar me metan dhe gazra të tjerë thithës ose një mbulesë reje të dendur. Kjo sjellje, e pazakontë për planetët me karakteristika të ngjashme, hap linja të reja kërkimi mbi proceset kimike dhe fizike që kontrollojnë atmosferat planetare në kushte ekstreme të temperaturës.
Për momentin, grupi ka matje të kufizuara fotometrike dhe do të nevojiten vëzhgime të mëtejshme spektroskopike për të përcaktuar saktësisht se cilët komponentë dominojnë atmosferën dhe si ndikojnë ato në fluksin e rrezatimit.
