40 ljusår från jorden – tisdag 18 december 2024
Nya observationer av exoplaneten TRAPPIST-1 b med James Webb Space Telescope (JWST) har väckt frågan om planeten kan ha en atmosfär, trots tidigare slutsatser som pekade på motsatsen. TRAPPIST-1 b, en av sju stenplaneter som kretsar kring den röda dvärgstjärnan TRAPPIST-1, har tidigare beskrivits som en mörk och atmosfärlös planet. Nu indikerar nya data att planeten kan vara geologiskt aktiv och att en atmosfär rik på koldioxid (CO₂) inte helt kan uteslutas.
Tidigare observationer och nya fynd
Den aktuella studien, ledd av Elsa Ducrot vid Commissariat aux Énergies Atomiques (CEA) i Paris, har analyserat infraröd strålning från TRAPPIST-1 b med hjälp av JWST:s MIRI-instrument. Forskare vid Max Planck-institutet för astronomi (MPIA) i Heidelberg har också spelat en central roll i arbetet. Tidigare observationer från 2023 visade att TRAPPIST-1 b saknade en atmosfär, men de nya resultaten ifrågasätter den slutsatsen.
Planeten verkar ha en ovanligt ung yta, högst 1000 år gammal, jämfört med dess uppskattade ålder på flera miljarder år. Denna unga yta kan tyda på extrem vulkanism eller andra dramatiska geologiska processer, som plattektonik, som kontinuerligt förnyar ytan. Tidvattenkrafter från den närliggande stjärnan och de övriga planeterna i systemet tros skapa friktion som genererar värme, liknande det som observeras på Jupiters vulkaniska måne Io.
Kan TRAPPIST-1 b ha en koldioxidrik atmosfär?
Enligt Thomas Henning, emeritus vid MPIA, är det möjligt att planeten kan ha en tjock atmosfär av koldioxid, trots tidigare observationer som inte påvisade detta. Om atmosfären innehåller ett dimlager av kolväten, liknande smog, kan det skapa en omvänd temperaturprofil där de övre lagren är varmare än de undre. Detta fenomen observeras också på Saturnus måne Titan, där solens UV-strålning omvandlar kolrika gaser till dimma.
Observationer med JWST:s infraröda mätningar vid våglängder på 12,8 och 15 mikrometer kunde inte bekräfta närvaron av CO₂. Modellsimuleringar antyder dock att dimma kan maskera tecken på en atmosfär, vilket gör det svårt att dra definitiva slutsatser.
Utmaningar och framtida studier
TRAPPIST-1 b illustrerar de svårigheter som forskare möter när de studerar atmosfärer hos stenplaneter. Aktiva röda dvärgstjärnor som TRAPPIST-1 avger starka strålningsvindar som kan erodera atmosfärer över miljarder år. Dessutom är atmosfärer hos stenplaneter tunna och producerar svaga mätbara signaler jämfört med gasplaneter.
NASA har nyligen godkänt ett nytt observationsprogram, ”Rocky Worlds”, som ska ägna 500 timmar åt att studera atmosfärer hos stenplaneter kring närliggande stjärnor. Observationer av planetens ljusvariationer under hela dess omloppsbana planeras för att skapa en så kallad faskurva. Detta skulle ge mer detaljerad information om planetens temperaturfördelning och slutligen avgöra om TRAPPIST-1 b har en atmosfär.
Forskarna hoppas att dessa framtida mätningar kan ge klarhet i de frågor som omger TRAPPIST-1 b och därmed fördjupa vår förståelse av stenplaneter i solsystemets närhet.
Källa: Max Planck Society
#vetenskap #astronomi #JWST #TRAPPIST1
