Az exobolygók az esetek elsöprő többségében csillaguk körül keringő objektumok, amelyeket épp a csillag erős fénye, alacsony hőmérsékletük vagy a lassabb forgásuk miatt különösen nehéz megfigyelni. Van azonban olyan exobolygó is, amely nem egy csillag körül kering, hanem szabadon kóborol a Világegyetemben, erre lehet példa a tőlünk 20 fényév távolságban lévő SIMP 0136.

A forró Jupiter, vagy barna törpe kategóriába sorolható égitest gyorsan forog és nincs vakító fényű csillaga sem, így még bolygónak se lehetne nevezni (ahhoz egy csillag körül kellene keringjen). Az elképzelések szerint 200 millió éves lehet a SIMP 0136, ami az északi félteke legfényesebb kóbor bolygója vagy barna törpéje, és a Halak csillagképben található.

Földi eszközökkel és régebbi űrteleszkópokkal végzett megfigyelések alapján már voltak elképzeléseik a csillagászoknak az égitestről, ám pontosabb adatok kellettek, erre pedig a JWST adott lehetőséget. A The Astrophysical Journal Letters folyóiratban számolt be a nemzetközi kutatócsoport a fura égitest kapcsán tett felfedezésekről.

A megfigyeléseket megkönnyítette az objektum magas hőmérséklete (ne feledjük: a JWST infravörösben lát) és gyors, 2,4 órás tengelyforgása, így a megfigyelésre rendelkezésre álló korlátozott idő alatt is sikerült a felhőzet változását detektálni. Az eredmények a bolygó / barna törpe változékony felhőzetéről, annak hőmérsékletéről és kémiai összetételéről tanúskodnak. Ennél is sokkal többet árulnak majd el a hasonló égitestekről a 2027-ben üzemidejét megkezdő Nancy Grace Roman-űrteleszkóp majdani felvételei, amelyek az exobolygók közvetlen fotóival ajándékoznak majd meg minket.

Az objektum tehát ideális arra, hogy a Naprendszeren kívüli, a mi Jupiterünknél 12-szer nagyobb égitest légkörét, meteorológiáját megvizsgálják. A JWST NIRSpec spektrográfjával egy teljes tengelyforgásnyi időt vizsgáltak végig, 1,8 másodpercenként készítve egy-egy mérést. Eztán egy újabb tengelyforgásnyi időt töltöttek azzal, hogy az űrteleszkóp másik műszere, a MIRI segítségével 19 másodpercenként más hullámhosszakon is elvégezzék ezeket a méréseket.

A kapott adatok arról tanúskodtak, hogy az égitest forgása során különböző fényességű és színű részek fordulnak felénk. Ezeket az adatokban olyan görbék jellemezték, amelyeket az egyes hullámhosszak, színek változásaiból rajzoltak fel. Olyasmit képzeljünk el, mint amikor a Földet nézzük nagy távolságból, és hol az óceánok kékjét, hol a szárazföldek barnáit és zöldjét, hol a fehér felhőzetet látjuk.

Ahhoz, hogy megértsük, mit is takarnak a látottak, a légkör összetételére kellett továbblépni. Különféle légköri modellek segítségével kerestek e változásokra magyarázatot a kutatók. „A különböző hullámhosszak a légkör különböző mélységi rétegeiről árulkodnak” – mondta a kutatást vezető Allison McCarthy. „Ráébredtünk, hogy az egymáshoz leginkább hasonlító fénygörbék azonos légköri szintekről eredő hullámhosszakat jelenthetnek, ez pedig azt sugallta, hogy azonos mechanizmus is állhat ezek hátterében.

Az egyik ilyen hullámhossz-csoport például a légkör mélyebben elhelyezkedő rétegeiből eredhetnek, ahol vasszemcsékből felépülő felhőcsoportok lehetnek. Egy magasabban elhelyezkedő réteg pedig szilikátos szemcsékből álló felhőzet lehet. Maguk a változások mindkét esetben azt jelzik, hogy a felhők nem egyöntetű, egyforma rétegként fogják körbe az égitestet, hanem csoportokat, csomókat alkotva. Volt egy harmadik réteg is, amely e kettőnél jóval nagyobb magasságú volt, a légkör felső részéről, sokkal e felhők feletti régióból eredt, és erős hőmérsékleti változásokat mutatott.

A kutatók úgy vélik, ezek az égitest sarki fényeihez köthetők – a sarki fényekre utaló rádió tartományú jeleket korábban már észleltek innen. Azonban az is elképzelhető, hogy a légkör mélyebb rétegeiből érkező forró gázok feláramlási pontjai ezek.

Találtak a légkörben lévő szén alapú vegyületekre utaló jeleket is, így metán, szén-monoxid vagy épp szén-dioxid csomók úsznak be a látóterünkbe, majd fordulnak tovább. Elképzelhető, hogy nem stabil vegyületek, hanem éppenséggel a zajló légköri reakciók ezek az észlelt változások.

The post Kóbor égitest légkörét vizsgálta a James Webb-űrteleszkóp first appeared on National Geographic.