5 Minute
Noile date JWST restrâng căutarea unei atmosfere pe TRAPPIST-1e
Exoplaneta de mărimea Pământului TRAPPIST-1e, aflată la aproximativ 40 de ani-lumină, a oferit primele indicii detaliate despre o posibilă atmosferă grație observațiilor realizate cu Telescopul Spațial James Webb (JWST) al NASA. Planeta orbitează în zona locuibilă a piticii roșii TRAPPIST-1, unde temperaturile de la suprafață ar putea, în principiu, permite existența apei lichide — dar numai dacă mai există o atmosferă capabilă să modereze temperatura.
Exoplaneta de mărimea Pământului TRAPPIST-1 e, redată în partea din dreapta jos, apare în siluetă în timp ce trece în fața stelei sale cu flares în această ilustrare a sistemului TRAPPIST-1. Credit: NASA, ESA, CSA, J. Olmsted (STScI)
Cum au fost realizate observațiile și de ce contează
Cercetătorii au folosit spectrograful în apropierea infraroșului (NIRSpec) al JWST pentru a observa patru tranzite ale lui TRAPPIST-1e, colectând spectre de înaltă precizie pe măsură ce planeta trecea în fața stelei. În spectroscopia de tranzit, lumina stelară filtrează prin orice înveliș atmosferic și produce trăsături de absorbție dependente de lungimea de undă; repetarea tranzitelor îmbunătățește semnalul și ajută la identificarea semnăturilor moleculare precum vapori de apă, dioxid de carbon sau hidrogen.
Rezultatele publicate la 8 septembrie 2025 în Astrophysical Journal Letters — de către o echipă internațională care include oameni de știință de la University of Bristol, MIT și Space Telescope Science Institute — exclud mai multe scenarii, dar lasă altele deschise. Datele exclud în mod ferm un înveliș primordial dominat de hidrogen, însă încă nu furnizează o detectare definitivă a unei atmosfere secundare dense.
Constatări cheie: niciun hidrogen primordial, indicii pentru o atmosferă secundară
Atmosfera primordială exclusă
Analizele indică faptul că TRAPPIST-1e nu mai păstrează învelișul ușor de hidrogen-heliu cu care s-ar fi putut forma. Activitatea stelei gazdă — inclusiv fulgerele frecvente și radiația de înaltă energie — este de așteptat să disipeze gazele ușoare în stadiile timpurii ale evoluției planetei. După cum remarcă coautorul dr. David Grant, observațiile elimină în continuare o atmosferă primară groasă, bogată în hidrogen, pentru planeta e.
Posibilă atmosferă secundară și implicații privind efectul de seră
Această absență deschide posibilitatea unei atmosfere secundare mai grele, alcătuită din molecule precum dioxid de carbon, vapori de apă sau azot. Modelele conduse de dr. Ana Glidden sugerează că o atmosferă dominată de CO2, asemănătoare cu cea a Venușei, este puțin probabilă, dar cantități moderate de CO2 ar putea genera un efect de seră suficient pentru a permite existența apei lichide în anumite scenarii. Pe o lume blocată tidal, cum este TRAPPIST-1e — cu o față permanent zi și una permanent noapte — o încălzire moderată prin efect de seră ar putea susține un ocean global sau regiuni localizate de topire înconjurate de gheață.
Dr. Hannah Wakeford, care a contribuit la proiectarea programului de observare cu JWST, subliniază că noile date în infraroșu rafinează măsurătorile anterioare realizate cu Hubble și oferă detalii fără precedent despre posibilitățile atmosferice ale planetei, dar subliniază că unele scenarii rămân nedistincte până la acumularea de date suplimentare.
Următorii pași: mai multe tranzite și studii comparative ale planetelor
Planurile de urmărire includ observații suplimentare cu JWST ale lui TRAPPIST-1e și spectroscopie comparativă a planetelor vecine din același sistem, în special a lumii interioare, mai fierbinți, TRAPPIST-1b. Compararea spectrelor de pe mai multe planete va ajuta la separarea semnalelor provenite din activitatea stelară de adevăratele caracteristici atmosferice și va constrânge modul în care evoluează atmosferele sub iradierea intensă a piticilor roșii.
Investigatorul principal, dr. Néstor Espinoza, afirmă că sensibilitatea în infraroșu a lui Webb dezvăluie detalii până acum inaccesibile pentru exoplanetele de dimensiunea Pământului și că primele patru tranzite reprezintă doar începutul unei campanii mai ample.
Perspectiva experților
Dr. Elena Martínez, astrofiziciană specializată în atmosfere exoplanetare, adaugă: "Excluderea unei atmosfere primare bogate în hidrogen este un pas important pentru a restrânge opțiunile. Ceea ce rămâne este un set plauzibil de atmosfere secundare care ar putea permite existența apei lichide, însă confirmarea oricăreia dintre ele cere mai multe tranzite și o tratare atentă a contaminării de origine stelară. JWST ne oferă acoperirea spectrală necesară pentru a face aceste verificări în anii următori."
Concluzie
Observațiile JWST au avansat înțelegerea noastră asupra lui TRAPPIST-1e prin excluderea unui înveliș primordial de hidrogen și prin evidențierea unor semnături care pot fi consistente cu o atmosferă secundară mai grea. Deși datele nu confirmă încă prezența unei atmosfere sau a oceanelor de suprafață, ele restrâng în mod semnificativ scenariile posibile și prioritizează observațiile de urmărire. Continuarea spectroscopiei de tranzit cu JWST și studiile comparative ale celorlalte planete din sistemul TRAPPIST-1 vor fi critice pentru a stabili dacă această lume apropiată, de dimensiunea Pământului, poate menține condiții propice apei lichide și, în ultimă instanță, locuibilității.
Sursa: scitechdaily
Comentarii