Teleskop Webba bada proces powstawania egzoksiężyców wokół masywnej planety
Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba dostarczył pierwszych bezpośrednich pomiarów chemicznych i fizycznych właściwości dysku księżycotwórczego otaczającego dużą egzoplanetę CT Cha b. To odkrycie otwiera nową erę w badaniach nad genezą księżyców.
Przełomowe Odkrycie Teleskopu Webba
Teleskop Webba dostarczył pierwszych bezpośrednich pomiarów właściwości chemicznych i fizycznych potencjalnego dysku księżycotwórczego otaczającego masywny glob CT Cha b. Ten bogaty w węgiel dysk, choć na razie bez wykrytych księżyców, jest potencjalnym placem budowy egzoksiężyców. CT Cha b znajduje się w odległości 625 lat świetlnych od Ziemi.
Charakterystyka układu i oddzielenie dysków
Planeta krąży wokół młodej gwiazdy, która ma zaledwie 2 miliony lat i wciąż akreuje materię okołogwiazdową.
Co kluczowe, dysk okołoplanetarny odkryty przez Webba jest wyraźnie oddzielony od większego dysku akrecyjnego gwiazdy centralnej. Te dwa obiekty oddalone są od siebie o imponujące 74 miliardy kilometrów.
Analiza Światła i Skład Chemiczny Dysk
Metodologia obserwacji (MIRI)
Obserwacje CT Cha b przeprowadzono w podczerwieni za pomocą instrumentu MIRI (Mid-Infrared Instrument) Webba, wykorzystując spektrograf o średniej rozdzielczości. Aby wydobyć dane, naukowcy musieli zastosować metody wysokokontrastowe, oddzielając słaby sygnał planety, który był ukryty w blasku gwiazdy macierzystej. Wydobycie tych informacji wymagało ogromnej wytrwałości i roku prób.
H3 Bogata w węgiel chemia dysku
Ostatecznie zespół badawczy odkrył w dysku planety siedem cząsteczek zawierających węgiel. Wśród nich zidentyfikowano m.in. acetylen (C2H2) i benzen (C6H6).
Ta bogata w węgiel chemia wyraźnie kontrastuje ze składem chemicznym obserwowanym w dysku wokół gwiazdy macierzystej. W dysku protoplanetarnym wykryto wodę, ale nie znaleziono węgla. Ta różnica dowodzi szybkiej ewolucji chemicznej, która zaszła w układzie w ciągu zaledwie 2 milionów lat.
Znaczenie dla Ewolucji Układów Planetarnych (Geneza księżyców)
Obserwacja powstawania planet i księżyców ma fundamentalne znaczenie dla zrozumienia ewolucji układów planetarnych https://horyzontkosmosu.pl/tag/uklady-planetarne/ w naszej Galaktyce. Jak stwierdził główny autor Gabriel Cugno, Webb pozwala po raz pierwszy obserwować dramatyczny proces powstawania księżyców i badać te pytania obserwacyjnie.
Porównania historyczne
Dane Webba są nieocenione przy porównaniu z narodzinami naszego Układu Słonecznego ponad 4 miliardy lat temu.
Od dawna przypuszcza się, że dysk okołoplanetarny był miejscem narodzin czterech głównych księżyców Jowisza – satelitów galileuszowych. Dwa najbardziej oddalone księżyce galileuszowe, Ganimedes i Kallisto, choć składają się w 50% z lodu wodnego, prawdopodobnie mają skaliste jądra, być może zbudowane z węgla lub krzemu.
Cele i przyszłe plany badawcze
Naukowcy dążą do zrozumienia, skąd pochodzą te księżyce i z czego się składają. Współautorka Sierra Grant skomentowała to odkrycie: Jesteśmy świadkami nie tylko powstawania księżyca, ale także powstawania tej planety.
W nadchodzącym roku zespół badawczy wykorzysta Webba do przeprowadzenia kompleksowego przeglądu podobnych obiektów, aby lepiej zrozumieć różnorodność fizycznych i chemicznych właściwości dysków wokół młodych planet.
Wyniki badania zostały opublikowane 29 września 2025 roku w The Astrophysical Journal Letters.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło: NASA
Czytaj też:
Urania
