WASP-121b to planeta dla miłośników heavy metalu. Można tam oddychać wanadem i żelazem

Aby zrozumieć ten układ planetarny, najpierw trzeba zauważyć, że planeta WASP-121b okrąża swoją gwiazdę w niecałe dwa dni. Takie tempo wynika z bardzo małej odległości między gwiazdą a planetą. Jak spojrzymy na Układ Słoneczny to pierwszą planetą od Słońca jest Merkury oddalony od niego o 58 mln km. Mimo tak (pozornie) dużej odległości, na powierzchni planety, po stronie zwróconej do Słońca, temperatura wynosi ponad 480 stopni Celsjusza. Ziemia znajduje się natomiast 150 mln km od Słońca i to jest doskonała odległość, bowiem ilość ciepła docierająca ze Słońca na Ziemię gwarantuje nam idealną temperaturę na powierzchni.

Co zatem powiedzieć o WASP-121b, czyli planecie, która oddalona jest od swojej gwiazdy o niecałe cztery miliony kilometrów. To wciąż 15 razy bliżej niż Merkury! Nic więc zatem dziwnego, że warunki na powierzchni tej planety nie są zbyt interesujące dla poszukiwaczy życia w kosmosie. Astronomowie szacują, że temperatura na powierzchni wynosi 2500-3000 stopni Celsjusza (i nagle Wenus wydaje się zimna).

Badacze z Uniwersytetu w Bernie i Genewie postanowili przyjrzeć się atmosferze WASP-121b za pomocą spektrografu HARPS, jednego z najbardziej precyzyjnych instrumentów tego typu na świecie. Okazało się, że jest ona niezwykle interesująca. W gazowej otoczce otaczającej planetę dostrzeżono co najmniej siedem metali w formie gazowej.

To szczególnie ciekawe, ponieważ do niedawna astronomowie zakładali, że ultra-gorące planety będą miały stosunkowo prostą atmosferę, wszak w wysokiej temperaturze może powstawać niewiele związków chemicznych.

Jens Hoeijmakers kierujący badaniami sceptycznie podchodził do wcześniejszych informacji, według których za złożoność atmosfery odpowiada stosunkowo rzadki pierwiastek – wanad. Według niego byłoby to możliwe, gdyby w atmosferze planety nie było w ogóle tytanu, który występuje dużo powszechniej.

Obserwacje przeprowadzone przez jego zespół dowiodły jednak, że faktycznie w atmosferze planety znajdują się wyraźne linie wanadu, a jakby tego było mało, nie ma linii tytanu. Dokładniejsze badania widma wykazało na dodatek obecność gazowych wersji żelaza, chromu, wapnia, sodu, magnezu i niklu.

Można zatem powiedzieć, że na powierzchni WASP-121b jest prawdziwie metalowa atmosfera.

Badania tego typu pozwalają naukowcom udoskonalać techniki obserwacyjne, które już za kilka lat za pomocą nowych teleskopów, będziemy w stanie wykorzystywać do poszukiwania i badania mniejszych, chłodniejszych planet o atmosferach zbliżonych do ziemskiej. Coraz wyższa precyzja w ustalaniu składu chemicznego atmosfer planetarnych pozwoli nam z czasem poszukiwać tzw. biosygnatur, czyli konkretnych związków chemicznych, które z dużym prawdopodobieństwem, w określonych warunkach, powstają w procesach biologicznych.

Dzięki temu, że dziś ćwiczymy, odkrywając gazowy wanad czy żelazo, to za kilka lat, gdy do pracy wejdą teleskopy nowej generacji, będziemy w stanie odkrywać gazowy tlen, metan czy wodę. Wtedy będziemy już o krok od tego, aby potwierdzić, czy życie we wszechświecie pojawiło się tylko na Ziemi, czy jednak jest czymś występującym powszechnie.