Stockholm, 24 januari 2025
Ett objekt som vi trodde tillhörde den vanligaste kategorin av planeter i galaxen har visat sig vara något vi aldrig sett förut.
Exoplaneten Enaiposha, eller GJ 1214 b, är en dimmig värld som kretsar runt en röd dvärgstjärna omkring 47 ljusår från jorden. Tidigare jämfördes den med en mini-Neptunus, men djupgående observationer erhållna med hjälp av JWST tyder nu på att exoplaneten mer liknar Venus – men mycket större.
Detta skulle göra den till den första kända i sitt slag, en kategori som astronomer kallar ’Super-Venus’.
Enaiposha är en av de mest studerade exoplaneterna på himlen. Den upptäcktes 2009, med en massa och radie som placerar den någonstans mellan jorden och Neptunus. Senare observationer avslöjade en betydande atmosfär.
Exoplaneter i denna massregim faller vanligtvis in i en av två kategorier. Superjordarna antas vara terrestriella exoplaneter större än jorden, med väterika atmosfärer om de har någon alls.
Så kallade mini-Neptunusar kan vara av liknande storlek, men deras sammansättning är betydligt annorlunda, med tätare atmosfärer rika på väte och helium, och flytande hav som möjligen omsluter deras ytor. Mini-Neptunusar är de talrikaste av de mer än 5 800 bekräftade exoplaneterna vid tidpunkten för skrivningen, vilket är intressant, eftersom vi inte har något direkt analogt till dem här i vårt solsystem.
Både superjordar och mini-Neptunusar är intressanta för forskare eftersom de, om andra villkor är rätt, kan vara beboeliga för liv som vi känner till. Detta är delvis varför astronomer studerar Enaiposha nära, en värld som har 2,7 gånger jordens radie och 8,2 gånger jordens massa.
Även om världen är för nära sin värdstjärna, Orkaria, och därmed för het för att vara sannolikt beboelig, betyder dess närhet till jorden att vi kan se den relativt enkelt, vilket skulle kunna ge oss information som kan hjälpa oss att förstå andra liknande exoplaneter på andra ställen i galaxen.
Men Enaiposha ställer också till vissa problem. Dess atmosfär är så tjock att vi inte kan se in i den så lätt. Men en artikel publicerad 2023 baserad på JWST- och Hubbleobservationer fann att exoplaneten kan ha en vattenrik atmosfär som också innehåller förångade metaller.
Nu tyder nya forskningsinsatser på att vi kan ha missat något. Ledda av astronomerna Everett Schlawin vid University of Arizona och Kazumasa Ohno vid National Astronomical Observatory of Japan, har ett team av forskare studerat transitdata för Enaiposha och upptäckt något oväntat.
När exoplaneten passerade framför stjärnan, virvlande runt på sin 1,6-dagarsbana, tyder JWST-data på att stjärnljus som rör sig genom Enaiposhas atmosfär förändrades av koldioxid, i koncentrationer liknande den koldioxid som utgör mer än 96 procent av atmosfären på Venus.
Men signalen var mycket svag.
”Det upptäckta CO2-signalet från den första studien är mycket litet, och krävde därför noggrann statistisk analys för att säkerställa att det är verkligt,” säger Ohno. ”Samtidigt behövde vi de fysiska och kemiska insikterna för att extrahera den verkliga naturen hos GJ 1214 b:s atmosfär.”
Så, i en andra artikel, satte forskarna igång med att genomföra teoretiska modeller som kunde förklara data. Det scenario som bäst passade observationerna, fann de, är om Enaiposha har en atmosfär dominerad av metaller på lägre höjder, och bara relativt små mängder väte.
På högre höjder består atmosfären av en dimma tät med aerosoler, liksom CO2 som deras läsning antydde. Härifrån framträder idén om super-Venus, en värld liknande Venus: mycket het och kvävd av en kolrik atmosfär genom vilken det är svårt att se.
Men exoplanetens listiga natur har ännu inte besegrats. Den observerade signatur är så liten att omfattande följdupp-observationer krävs för att avgöra om teamets slutsatser är korrekta, särskilt eftersom det är något nytt.
”Vi understryker vikten av högprecisionsföljdupp-observationer för att bekräfta den metall-dominerade atmosfären,” skriver forskarna, ”eftersom den utmanar den konventionella förståelsen av inre struktur och utveckling av sub-Neptunusar.”
Forskningen har publicerats i två artiklar i The Astrophysical Journal Letters. De kan hittas här och här.
Källa: The Astrophysical Journal Letters
Taggar: Exoplaneter, Super-Venus, Enaiposha, GJ 1214 b, Röd dvärgstjärna, JWST, Astronomi, Rymdforskning, Planetforskning