Επιστήμονες κατάφεραν με την χρήση του James Webb Space Telescope (JWST) να φτιάξουν ένα 3D χάρτη της ατμόσφαιρας ενός εξωπλανήτη.
Ο λόγος για μια πρωτοποριακή τρισδιάστατη χαρτογράφηση που επιτρέπει στους επιστήμονες να μελετήσουν έναν εξωπλανήτη με λεπτομέρεια που μέχρι πρόσφατα φαινόταν αδύνατη.
Τι είναι ο WASP-18b και γιατί ξεχωρίζει
Ο εξωπλανήτης που βρίσκεται στο επίκεντρο λέγεται WASP-18b και απέχει περίπου 400 έτη φωτός από τη Γη. Πρόκειται για έναν γίγαντα αερίων που κάνει την πλήρη τροχιά του γύρω από το άστρο του σε μόλις 23 ώρες.
Έχει εξαιρετικά υψηλή θερμοκρασία, που φτάνει περίπου τους 5.000 βαθμούς Φαρενάιτ, κάτι που τον κάνει ιδανικό στόχο για τα υπέρυθρα όργανα του JWST. Αυτές οι ακραίες συνθήκες τον βοηθούν να ξεχωρίζει στις παρατηρήσεις και να δίνει ισχυρό σήμα στους αισθητήρες του τηλεσκοπίου.
Η ερευνητική ομάδα πίσω από το επίτευγμα
Η δημιουργία ενός 3D χάρτη για τον WASP-18b δεν ήταν υπόθεση ενός εργαστηρίου. Ήταν μια μεγάλη συνεργασία 36 ερευνητών από κορυφαία ιδρύματα, όπως το Cornell University, το Arizona State University, η Austrian Academy of Sciences, το University of Montreal και άλλους οργανισμούς.
Το αποτέλεσμα της δουλειάς τους δημοσιεύτηκε στο Nature Astronomy στα τέλη του 2025, με τίτλο “Horizontal and vertical exoplanet thermal structure from a JWST spectroscopic eclipse map”, και θεωρείται ένα από τα πιο εντυπωσιακά βήματα στη μελέτη εξωπλανητών.
Πώς φτιάχτηκε ο 3D χάρτης της ατμόσφαιρας
Για να μετατραπούν τα δεδομένα του JWST σε τρισδιάστατη εικόνα, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν δύο διαφορετικές μεθόδους ανάλυσης, που βασίζονται στο πώς αλλάζει το φως του πλανήτη όταν περνά πίσω από το άστρο του. Η πρώτη μέθοδος ονομάζεται Eigenspectra και εξετάζει κάθε κομμάτι του φάσματος ξεχωριστά, δίνοντας μεγαλύτερη ευελιξία και καλύτερη προσαρμογή στα πραγματικά σήματα που κατέγραψε το JWST. Η δεύτερη μέθοδος λέγεται ThERESA και προσπαθεί να ταιριάξει όλα τα δεδομένα ταυτόχρονα σε ένα πλήρες τρισδιάστατο μοντέλο, κάτι που την κάνει πιο ρεαλιστική, αλλά και πολύ πιο δύσκολη στη λεπτομερή ρύθμιση.
Τελικά, η ομάδα έδωσε προτεραιότητα στα Eigenspectra και χρησιμοποίησε το ThERESA κυρίως για επιβεβαίωση. Παρακολουθώντας το πώς εξαφανίζεται σταδιακά το υπέρυθρο φως του πλανήτη κατά τη διάρκεια της έκλειψης, κατάφεραν να αναδομήσουν την ατμόσφαιρά του σε τρεις διαστάσεις. Οργάνωσαν τις περιοχές του πλανήτη σε ομάδες με παρόμοια χαρακτηριστικά και, έπειτα, χρησιμοποίησαν γνωστά μοντέλα ατμόσφαιρας για να υπολογίσουν πώς αλλάζει η θερμοκρασία με το ύψος και ποια χημικά στοιχεία εμφανίζονται σε διαφορετικά σημεία.
Τι αποκάλυψε η τρισδιάστατη εικόνα
Το τελικό αποτέλεσμα ήταν ένα πολυεπίπεδο προφίλ της ατμόσφαιρας, με ανάλυση περιοχή προς περιοχή.
Ο 3D χάρτης έδειξε δύο ξεκάθαρες ζώνες: μια πιο θερμή πλευρά που κοιτά προς το άστρο και μια πιο ψυχρή περιοχή, σε μορφή δακτυλίου, κοντά στα όρια του πλανήτη.
Αυτή η λεπτομέρεια επιτρέπει στους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα τη δυναμική της θερμότητας και τη συμπεριφορά των αερίων σε ένα περιβάλλον ακραίων συνθηκών.
Γιατί αυτή η τεχνική μπορεί να αλλάξει το μέλλον της εξερεύνησης
Οι ερευνητές αποκαλούν αυτή τη μέθοδο 3D eclipse mapping ή spectroscopic eclipse mapping και τη βλέπουν ως μια νέα πλατφόρμα για τη μελέτη εξωπλανητών σε βάθος. Με τη βοήθεια του JWST, η τεχνική αυτή μπορεί να εφαρμοστεί και σε άλλους κόσμους, ώστε να αποκτήσουμε πιο ολοκληρωμένη εικόνα για το πώς είναι πραγματικά οι πλανήτες έξω από το ηλιακό μας σύστημα.
Σήμερα γνωρίζουμε περίπου 6.000 εξωπλανήτες και η προοπτική να χαρτογραφούνται τρισδιάστατα δεν είναι απλώς εντυπωσιακή. Είναι και εξαιρετικά χρήσιμη, για να συγκρίνουμε πλανήτες μεταξύ τους, να βλέπουμε πώς διαφέρουν και να κατανοούμε καλύτερα πώς σχηματίζονται και εξελίσσονται.
* Η μελέτη αυτή δημοσιεύτηκε στο Nature Astronomy journal με τίτλο “Horizontal and vertical exoplanet thermal structure from a JWST spectroscopic eclipse map.”
Ακολουθήστε το Techmaniacs.gr στο Google News για να διαβάζετε πρώτοι όλα τα τεχνολογικά νέα. Ένας ακόμα τρόπος να μαθαίνετε τα πάντα πρώτοι είναι να προσθέσετε το Techmaniacs.gr στον RSS feeder σας χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο: https://techmaniacs.gr/feed/.
