Το τηλεσκόπιο Hubble της NASA αποκαλύπτει τον εξωπλανήτη Wasp-12b τυλιγμένο στο σκοτάδι
Έχουμε αποκαλύψει πολλούς εξωπλανήτες μέσα στον γαλαξία μας, μερικούς τόσο συνηθισμένους όσο οι βράχοι των ζωνών των αστεροειδών και άλλοι τόσο σπάνιοι όσο η Γη, αν και δεν έχουμε βρει ακόμη άλλη Γη. Βρήκαμε πλανήτες φτιαγμένους από διαμάντια, φεγγάρια καλυμμένα με πάγο ή μεθάνιο και πλανήτες με πιθανούς ωκεανούς που μπορεί να φιλοξενούν ζωή μέσα τους. Υπάρχουν ακόμη και κάποιοι πλανήτες τόσο παλιοί όσο το ίδιο το σύμπαν. Σε μια τεράστια απόσταση 1.400 ετών φωτός μακριά από τη Γη, ο εξωπλανήτης, ονόματι Wasp-12b, κρύβει πολλά μυστικά από εμάς από τότε που τον ανακαλύψαμε το 2008. Καθώς ο χρόνος προχωρούσε, οι ερευνητές αποκάλυψαν πολλά από αυτά τα μυστικά που καθιστούν το Wasp-12b ένα από τα πιο ερευνήσαμε εξωπλανήτες που έχουμε.
Λίγο φόντο
Το Wasp-12b θεωρείται «καυτός Δίας» επειδή είναι ένας αέριος γίγαντας, με διπλάσια ακτίνα από τον Δία, και είναι εξαιρετικά καυτός λόγω της τροχιάς του. Περιφέρεται πολύ κοντά στον ήλιο του, που μοιάζει σε μέγεθος με τον δικό μας ήλιο. Αυτή η εγγύτητα έχει ως αποτέλεσμα ένα πολύ σκληρό περιβάλλον και έναν παλιρροιακά κλειδωμένο πλανήτη με πλευρά ημέρας και νυχτερινή πλευρά. Η εγγύτητα σημαίνει επίσης ότι ο ήλιος ασκεί μια ισχυρότερη βαρυτική δύναμη στον εξωπλανήτη, η οποία έχει ως αποτέλεσμα το Wasp-12b να έχει σχήμα αυγού σε σχέση με το σφαιρικό σχήμα της Γης. Το παλιρροιακό κλείδωμα έχει συγκλονιστικές συνέπειες για τον εξωπλανήτη καθώς η πλευρά του φωτός της ημέρας παραμένει γύρω στους 4.600 βαθμούς Φαρενάιτ και η πλευρά της νύχτας πέφτει στους 2.200 βαθμούς Φαρενάιτ. Αν επισκεπτόμασταν το Wasp-12b, θα φαινόταν κόκκινο καυτό, σαν καυτό μέταλλο, λόγω της έντονης ζέστης. Η συνέπεια αυτής της διαφοράς οδηγεί σε πολλά από τα χαρακτηριστικά που βλέπουμε στο Wasp-12b, συμπεριλαμβανομένου του σκοταδιού.
Αναπαράσταση της σύγκρισης μεγεθών μεταξύ Wasp-12b (δεξιά) και Δία. Η εικόνα ελήφθη από τη Wikipedia/Aldaron. Το "Exoplanet Comparison WASP-12 b" από την Aldaron μέσω της Wikipedia αδειοδοτείται με την άδεια Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported .
Αποκάλυψη του σκότους της σφήκας-12b
Πρόσφατα, αστρονόμοι από το Πανεπιστήμιο McGill στον Καναδά και το Πανεπιστήμιο του Έξετερ στο Ηνωμένο Βασίλειο χρησιμοποίησαν το φασματογράφο απεικόνισης του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble (STIS) για να μετρήσουν την ποσότητα του φωτός που απορροφάται και ανακλάται από τον εξωπλανήτη. Αυτό έγινε τον Οκτώβριο του 2016 κατά τη διάρκεια μιας έκλειψης του Wasp-12b, όπου ο εξωπλανήτης θα περνούσε πίσω από τον ήλιο του, προκειμένου να παρέχει αυξημένη ακρίβεια των οργάνων STIS. Οι ερευνητές θα χρησιμοποιούσαν το STIS για να μετρήσουν οποιαδήποτε μείωση της ποσότητας του αστρικού φωτός που εμφανίζεται κατά τη διάρκεια αυτής της στιγμής της έκλειψης, η οποία θα τους έλεγε πόσο ανακλαστικός ή όχι ήταν ο εξωπλανήτης. Διαπίστωσαν ότι δεν υπήρχε σχεδόν κανένα φως που αντανακλάται από τον εξωπλανήτη. Ο Taylor Bell, φοιτητής μεταπτυχιακού στο Πανεπιστήμιο McGill και ο κύριος συγγραφέας της εργασίας, παρατήρησε πώς οι μετρήσεις για την ανάκλαση του φωτός ήταν τόσο χαμηλές που αυτό «… έκανε τον πλανήτη πιο σκοτεινό από φρέσκια άσφαλτο». Οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η πλευρά του φωτός της ημέρας του πλανήτη πρέπει να απορροφά όλο το ηλιακό φως για να οδηγήσει σε σχεδόν απόλυτο σκοτάδι.
Η συνέπεια του παλιρροιακού κλειδώματος
Με το συμπέρασμα ότι η πλευρά του φωτός της ημέρας του Wasp-12b απορροφούσε όλο το φως του ήλιου, ο λόγος για αυτό ήταν αρκετά απλός:ήταν πολύ ζεστό. Άλλοι θερμοί Δίας που είναι τόσο σκοτεινοί όσο το Wasp-12b είναι επίσης πιο ψυχροί από τον Wasp-12b επειδή καλύπτονται από σύννεφα, για να τον κρατήσουν δροσερό, και αλκαλικά μέταλλα που απορροφούν το ηλιακό φως τους. Το Wasp-12b, από την άλλη πλευρά, είναι σκοτεινό επειδή η ζέστη στην πλευρά του φωτός της ημέρας καθιστά αδύνατο να σχηματιστούν σύννεφα για να αντανακλούν οποιοδήποτε φως. Τα αλκαλικά μέταλλα ιονίζονται επίσης από τη θερμότητα. Οι ακραίες θερμοκρασίες προκαλούν επίσης τη διάσπαση των μορίων και τη διαιώνιση της θερμότητας. Καθώς το ηλιακό φως χτυπά την πλευρά του φωτός της ημέρας του εξωπλανήτη, ταξιδεύει βαθιά μέσα στην ατμόσφαιρά του και απορροφάται από μόρια υδρογόνου (H2), τα οποία στη συνέχεια διασπώνται σε ατομικό υδρογόνο, δημιουργώντας πολύ περισσότερη θερμική ενέργεια. Η νυχτερινή πλευρά του εξωπλανήτη, η οποία είναι σημαντικά πιο δροσερή, είναι δραστικά διαφορετική από την πλευρά του φωτός της ημέρας. Είναι αρκετά δροσερό για να σχηματιστούν σύννεφα και να υπάρχουν υδρατμοί, αλλά όλα αυτά γίνονται στο σκοτάδι. Τα σύννεφα βοηθούν στην εκτόνωση μέρους της θερμότητας, η οποία βοηθά στη μείωση της θερμοκρασίας.
Προσθήκη στη διαφορετικότητα
Το Wasp-12b αντιπροσωπεύει μια έντονη αντίθεση με πολλούς από τους άλλους θερμούς Δία που υπάρχουν στον γαλαξία μας. «Δεν περιμέναμε να βρούμε έναν τόσο σκοτεινό εξωπλανήτη», είπε ο Taylor Bell. «Οι περισσότεροι θερμοί Δίας αντανακλούν περίπου το 40 τοις εκατό του αστρικού φωτός». Ήταν έκπληξη η εύρεση ενός γίγαντα αερίου όπως το Wasp-12b, και ακόμη πιο εκπληκτικό το γεγονός ότι ήταν εντελώς διαφορετικός από τον άλλο σκοτεινό καυτό Δία που βρέθηκε επίσης. Οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι αυτή η αντίθεση από τον άλλο σκοτεινό καυτό Δία αντιπροσώπευε τη σημασία της χρήσης παρατηρήσεων ανάκλασης φωτός όπως αυτές από το STIS για την καλύτερη κατανόηση των εξωπλανητών και τη συνέχιση της αποκάλυψης περαιτέρω μυστηρίων που περιέχουν. Ένιωσαν επίσης ότι παρουσίαζε τη μεγάλη ποικιλομορφία που υπάρχει μεταξύ των εξωπλανητών και μεταξύ των καυτών Δία. Υπάρχουν πολλοί περισσότεροι πλανήτες, φεγγάρια και άλλα ουράνια αντικείμενα που πρέπει να δούμε. Ο αστερισμός της Arugia, η πατρίδα του Wasp-12b, περιέχει μια μυριάδα πιθανών πλανητών που μπορούμε να δούμε χρησιμοποιώντας τεχνολογίες όπως το STIS.
Το μέλλον του Wasp-12b
Το Wasp-12b αναμένεται να συνεχίσει σε αυτό το διπλό μονοπάτι της ακραίας ζέστης και της σχετικής δροσιάς, αλλά προηγούμενες παρατηρήσεις δείχνουν ότι μπορεί να μην συνεχίσει για πάντα στην τρέχουσα μορφή του. Σε προηγούμενα πειράματα, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το φασματογράφο κοσμικής προέλευσης του Hubble (COS) και ανακάλυψαν ότι υλικά από τον εξωπλανήτη διαφεύγουν στο διάστημα. Αυτό σήμαινε ότι με την πάροδο του χρόνου ο πλανήτης θα άρχιζε να συρρικνώνεται. Οι συνέπειες αυτού είναι τρομερές για το Wasp-12b. Σε ορισμένες ακραίες περιπτώσεις, θα μπορούσε να χάσει αρκετή μάζα και βαρυτική δύναμη από μόνη της και να τραβηχτεί στον ήλιο. Εναλλακτικά, η απώλεια μάζας μπορεί να οδηγήσει σε διακοπή της τροχιάς του και το Wasp-12b μπορεί να πεταχτεί στο σκοτάδι του διαστήματος. Αυτές παραμένουν εικασίες και θα χρειαζόταν περισσότερη έρευνα για να δοθεί μια οριστική ιδέα για το μέλλον των εξωπλανητών. Οι επιστήμονες της NASA εκτιμούν ότι το Wasp-12b μπορεί να ζήσει μόνο για άλλα 10 εκατομμύρια χρόνια με βάση τον τρέχοντα ρυθμό υλικών που φεύγουν από τον εξωπλανήτη. Προς το παρόν, μπορούμε να συνεχίσουμε να μελετάμε και να θαυμάζουμε αυτό το παράξενο σκοτάδι.
