Uzayda yeni sıcak bir Jüpiter ve onun mini-Neptün eşi tespit edildi

Ölçümler, daha küçük gezegenin su buharı, karbondioksit, kükürt dioksit ve metan izleri bakımından zengin, "ağır" bir atmosfere sahip olduğunu ortaya koyuyor. Hem mini-Neptün hem de sıcak Jüpiter, çok daha uzakta, protoplaneter diskin daha soğuk bölgesinde oluşmuş olabilir. Orada, gezegenler yavaş yavaş buz ve diğer uçucu maddelerden oluşan atmosferler oluşturmuş olabilirler. Zamanla, gezegenler muhtemelen kademeli bir süreçle yıldıza doğru çekilmiş ve atmosferleri bozulmadan yakın kalmışlardır. Bu mini-Neptün'ün donma çizgisinin ötesinde oluştuğunu gösteriyor.

Adlarından da anlaşılacağı gibi, mini-Neptünler, Neptün'den daha az kütleli gezegenlerdir. Çoğunlukla gazdan oluşan ve iç kısmında kayalık bir çekirdeğe sahip gaz kümeleri olarak kabul edilirler. Mini-Neptünler, Samanyolu'nda en sık bulunan gezegenlerdir, ancak ilginç bir şekilde, kendi güneş sistemimizde böyle bir oluşum yoktur. Gökbilimciler, çeşitli gezegen sistemlerinde çok çeşitli yıldızların etrafında dönen birçok gezegen gözlemlemiştir. Bu nedenle, mini-Neptünler genellikle sıradan gezegenler olarak kabul edilir.

Sıcak Jüpiterler ‘yalnız’ dır, yani yörüngelerinin içinde eş gezegenleri yoktur. Çok büyük kütleli ve yerçekimleri çok güçlü oldukları için yörüngelerinin içindeki her şey dağılıp gider. Ancak bu sıcak Jüpiter'de bir şekilde iç kısımda bir eş gezegen hayatta kalmış. Bu da böyle bir sistemin nasıl oluşabileceği konusunda soruları gündeme getiriyor.

Gezegeni tam doğru zamanda yakalamak zordu. Çoğu gezegen, bir saatin tıkırtısı gibi düzenli, tahmin edilebilir bir periyotla yıldızlarının etrafında döner. Ancak mini-Neptün ve sıcak Jüpiter'in "ortalama hareket rezonansı" içinde olduğu, yani her birinin diğerinin hareketini etkileyebildiği, çekme ve itme kuvveti uygulayarak her birinin yıldızlarının etrafında dönme sürelerini hafifçe değiştirebildiği keşfedildi.

Sistemin geçmiş gözlemlerinden olabildiğince çok veri topladı ve her gezegenin JWST'nin gözlemleyebileceği bir açıyla yıldızın yanından ne zaman geçeceğini tahmin etmek için bir model geliştirdi. Her iki gezegenin de doğrudan ve ayrıntılı bir görüntüsünü yakalanabildi.

JWST'nin güzelliği, sadece tek bir renkte değil, farklı renklerde veya dalga boylarında gözlem yapmasıdır. Bir gezegenin emdiği belirli dalga boyları, atmosferinin bileşimi hakkında çok şey söyleyebilir. JWST'nin ölçümlerinden yola çıkarak, gezegenin özellikle su, karbondioksit, kükürt dioksit ve daha az oranda metan için dalga boylarını emdiğini bulundu. Bu moleküller, daha hafif atmosferleri oluşturan hidrojen ve helyumdan daha ağırdır.

Yıldızına çok yakın bir konumda bulunan mini Neptun atmosferinde daha ağır moleküller bulunduğu için, bilim insanları bileşiminin tek olası açıklamasının gezegenin mevcut konumundan çok daha uzakta oluşması olduğunu söylüyor. Gezegen muhtemelen su ve karbondioksit ve kükürt dioksit gibi diğer uçucu maddelerden oluşan ağır atmosferini, yıldızın donma çizgisinin ötesindeki buzlu bölgede biriktirmiştir. Bu çok daha soğuk ortamda, su toz parçacıkları üzerine yoğunlaşarak buzlu çakıllar oluşturur ve yeni oluşmuş bir gezegen bunları atmosferine çekebilir. Su, yıldızına doğru yavaşça yaklaştıkça buharlaşıyor. Atmosferinde ağır moleküller tespit etmesinin, gezegenin -ve muhtemelen sıcak Jüpiter eşinin- sistemin dış kısımlarında oluştuğunu doğruladığını söylüyor. İki gezegen, kademeli göç yoluyla birbirine yakın kalabiliyor ve atmosferlerini koruyabiliyor.