Teleskop kosmiczny Jamesa Webba potwierdził swoje możliwości badania odległych planet pozasłonecznych. Zespół astronomów pod kierunkiem badaczy z University of Arizona z jego pomocą odkrył niezwykle interesujące właściwości atmosfery planety VHS 1256 b, krążącej wokół układu podwójnego gwiazd, około 40 lat świetlnych od Ziemi. Mimo że jej orbita ma promień ponad 4 razy większy niż orbita Plutona i okrąża swoje gwiazdy w ciągu... 10 tysięcy lat, zewnętrzne warstwy jej atmosfery osiągają temperaturę ponad 800 stopni Celsjusza. Wszysto dlatego, że jest względnie młoda i dopiero stygnie. W atmosferze jest wiele krzemowego pyłu, Webb wykrył tam też wyraźne sygnały wody, metanu, tlenku i dwutlenku węgla.
Planeta VHS 1256 b wyjątkowo dobrze nadaje się do obserwacji z pomocą Teleskopu Jamesa Webba, bowiem jest na tyle oddalona od swych gwiazd, że jej światło można obserwować osobno. Doba na niej liczy sobie 22 godziny, a chłodniejsze i gorętsze warstwy atmosfery bardzo intensywnie się przemieszczają. To sprawia, że silnie zmienia się jej jasność. Autorzy pracy, opublikowanej w czasopiśmie "The Astrophysical Journal Letters" piszą nawet, że to najbardziej zmienny ze znanych obiektów o planetarnej masie.
W obrębie krzemianowych chmur udało się odkryć zarówno drobniejsze, jak i grubsze ziarna pyłu. "Te drobniejsze można porównać do sadzy, te grubsze są jak rozpalone cząstki pasku" - tłumaczy współautorka pracy, Beth Biller z University of Edinburgh w Szkocji. Jak podkreśla szefowa zespołu, Brittany Miles z University of Arizona, odkrycie czasteczek pary wodnej, metanu, tlenku i dwutlenku węgla nie ma precedensu. Jeszcze nigdy nie odkryto na planecie pozasłonecznej tak wielu różnych cząsteczek gazów naraz.
VHS 1256 b ma względnie małą grawitację, co sprawia, że chmury krzemianów mogą unieść się i utrzymać wysoko, gdzie teleskop Jamesa Webba może je odkryć. Gwałtowność zachodzących tam procesów jest oznaką wciąż wzglednie młodego wieku planety, która po 150 milionach lat jest jeszcze na wczesnym etapie ochładzania. Ten proces potrwa jeszcze miliardy lat.
Autorzy pracy przyznają, że ich obserwacje to dopiero początek pracy nad prawdziwą skarbnicą danych, jakie dostarczył teleskop. "Udało nam się zidentyfikowac krzemiany, ale zrozumienie jakie kształty i rozmiary ziaren tych pyłów przyczynia się do powstania róznego rodzaju chmur wymaga jeszcze bardzo wiele pracy. To z całą pewnością nie jest ostatnie słowo na temat tej planety, rozpoczynamy dopiero budowanie modelu, który ma się dopasować do złożonych danych z Webba" - dodaje Miles.
Choć niektóre z obserwowanych tam zjawisk były już wcześniej opisywane w danych z innych teleskopów, dotyczących innych planet, ale inne zespoły zwykle odkrywały w danym miejscu tylko jedno z nich. "Żaden z wcześniejszych instrumentów nie zidentyfikował naraz w jednym miejscu tak wieklu różnych procesów. Tymczasem z teleskopu Jamesa Webba otrzymujemy w jednym widmie, opisującym złożony, dynamiczny układ chmur, sygnał wielu cząsteczek" - dodaje współautor pracy, Andrew Skemer z University of California w Santa Cruz.
Grupa Brittany Miles wykorzystała dane zebrane przez dwa zainstalowane na teleskopie Jamesa Webba spektrografy, NIRSpec (Near Infrared Spectrograph) oraz MIRI (Mid-Infrared Instrument). Ponieważ planeta jest tak odległa od swoich gwiazd, możliwa była jej bezpośrednia obserwacja. W ciągu najbliższych miesięcy i lat dowiemy się zresztą o VHS 1256 b jeszcze więcej, w miarę jak astronomowie będą przesiewać Morze danych zebranych w ciągu stosunkowo krótkiej obserwacji. "Po zaledwie kilku godzinach obserwacji mamy dane o - jak się wydaje - niekończącym się potencjale nowych odkryć" - podsumowuje Biller.
Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba to w obecnej chwili najważniejsze kosmiczne obserwatorium naukowe. Powstało pod kierunkiem amerykańskiej agencji NASA we współpracy z ESA (European Space Agency) i Canadian Space Agency. Po wielu latach budowy zostało wyniesione w przestrzeń kosmiczną w grudniu 2021 roku.
