Οι αλλαγές φωτεινότητας που προκύπτουν είναι τόσο δραματικές που θεωρείται ως το πιο μεταβλητό αντικείμενο πλανητικής μάζας που είναι γνωστό μέχρι σήμερα.
Η ομάδα, με επικεφαλής τη Brittany Miles του Πανεπιστημίου της Αριζόνα, έκανε επίσης εξαιρετικά σαφείς ανιχνεύσεις νερού, μεθανίου και μονοξειδίου του άνθρακα με τα δεδομένα του Webb και βρήκε στοιχεία διοξειδίου του άνθρακα. Αυτός είναι ο μεγαλύτερος αριθμός μορίων που έχουν εντοπιστεί ποτέ ταυτόχρονα σε έναν πλανήτη εκτός του ηλιακού μας συστήματος.
Καταλογιζόμενος ως VHS 1256 b, ο πλανήτης βρίσκεται περίπου 40 έτη φωτός μακριά και δεν περιφέρεται γύρω από ένα, αλλά δύο αστέρια σε μια περίοδο 10.000 ετών. «Το VHS 1256 b είναι περίπου τέσσερις φορές πιο μακριά από τα αστέρια του από ό,τι ο Πλούτωνας από τον Ήλιο μας, γεγονός που το καθιστά εξαιρετικό στόχο για τον Webb», είπε ο Μάιλς. «Αυτό σημαίνει ότι το φως του πλανήτη δεν αναμιγνύεται με το φως από τα αστέρια του». Πιο ψηλά στην ατμόσφαιρά του, όπου αναδεύονται τα πυριτικά σύννεφα, οι θερμοκρασίες φτάνουν τους 1.500 βαθμούς Φαρενάιτ (830 βαθμούς Κελσίου).
Μέσα σε αυτά τα σύννεφα, το James Webb ανίχνευσε τόσο μεγαλύτερους όσο και μικρότερους κόκκους πυριτικής σκόνης, οι οποίοι εμφανίζονται σε ένα φάσμα. «Οι λεπτότεροι πυριτικοί κόκκοι στην ατμόσφαιρά του μπορεί να μοιάζουν περισσότερο με μικροσκοπικά σωματίδια στον καπνό», σημείωσε η συν-συγγραφέας Beth Biller από το Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου στη Σκωτία. «Οι μεγαλύτεροι κόκκοι μπορεί να μοιάζουν περισσότερο με πολύ ζεστά, πολύ μικρά σωματίδια άμμου».
Το VHS 1256 b έχει χαμηλή βαρύτητα σε σύγκριση με πιο ογκώδεις καφέ νάνους, πράγμα που σημαίνει ότι τα πυριτικά σύννεφα του μπορούν να εμφανιστούν και να παραμείνουν ψηλότερα στην ατμόσφαιρά του, όπου ο Webb μπορεί να τα ανιχνεύσει. Ένας άλλος λόγος που οι ουρανοί του είναι τόσο ταραγμένοι είναι η ηλικία του πλανήτη. Με αστρονομικούς όρους, είναι αρκετά νέος. Έχουν περάσει μόνο 150 εκατομμύρια χρόνια από τότε που σχηματίστηκε – και θα συνεχίσει να αλλάζει και να ψύχεται για δισεκατομμύρια χρόνια.
Από πολλές απόψεις, η ομάδα θεωρεί αυτά τα ευρήματα ως τα πρώτα «κέρματα» που αντλήθηκαν από ένα φάσμα που οι ερευνητές θεωρούν ως ένα σεντούκι θησαυρού δεδομένων. Με πολλούς τρόπους, μόλις άρχισαν να αναγνωρίζουν το περιεχόμενό του. “Έχουμε εντοπίσει πυριτικά άλατα, αλλά η καλύτερη κατανόηση των μεγεθών και των σχημάτων των κόκκων που ταιριάζουν με συγκεκριμένους τύπους νεφών θα χρειαστεί πολλή επιπλέον δουλειά”, είπε ο Μάιλς. «Αυτή δεν είναι η τελευταία λέξη σε αυτόν τον πλανήτη – είναι η αρχή μιας μεγάλης κλίμακας προσπάθειας μοντελοποίησης για την προσαρμογή των πολύπλοκων δεδομένων του Webb».
Παρόλο που όλα τα χαρακτηριστικά που παρατήρησε η ομάδα έχουν εντοπιστεί σε άλλους πλανήτες αλλού στον Γαλαξία μας από άλλα τηλεσκόπια, άλλες ερευνητικές ομάδες συνήθως εντόπισαν μόνο ένα κάθε φορά. «Κανένα άλλο τηλεσκόπιο δεν έχει εντοπίσει τόσα πολλά χαρακτηριστικά ταυτόχρονα για έναν μόνο στόχο», δήλωσε ο συν-συγγραφέας Andrew Skemer του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια, Santa Cruz. «Βλέπουμε πολλά μόρια σε ένα μόνο φάσμα από τον Webb που περιγράφουν λεπτομερώς τα δυναμικά σύννεφα και τα καιρικά συστήματα του πλανήτη».
Η ομάδα κατέληξε σε αυτά τα συμπεράσματα αναλύοντας δεδομένα γνωστά ως φάσματα που συγκεντρώθηκαν από δύο όργανα στο Webb, τον φασματογράφο εγγύς υπέρυθρου (NIRSpec) και το όργανο μεσαίου υπέρυθρου (MIRI). Δεδομένου ότι ο πλανήτης περιφέρεται σε τόσο μεγάλη απόσταση από τα αστέρια του, οι ερευνητές μπόρεσαν να τον παρατηρήσουν απευθείας, αντί να χρησιμοποιήσουν την τεχνική διέλευσης ή έναν στεφανογράφο για να λάβουν αυτά τα δεδομένα.
Θα υπάρξουν πολλά περισσότερα για να μάθουμε για το VHS 1256 b τους επόμενους μήνες και τα επόμενα χρόνια, καθώς αυτή η ομάδα – και άλλες – συνεχίζουν να εξετάζουν τα δεδομένα υπερύθρων υψηλής ανάλυσης του Webb. «Υπάρχει τεράστια απόδοση σε έναν πολύ μικρό χρόνο τηλεσκοπίου», πρόσθεσε ο Μπίλερ. «Με λίγες μόνο ώρες παρατηρήσεων, έχουμε ατελείωτες δυνατότητες για επιπλέον ανακαλύψεις».
Τι μπορεί να γίνει με αυτόν τον πλανήτη σε δισεκατομμύρια χρόνια από τώρα; Δεδομένου ότι είναι τόσο μακριά από τα αστέρια του, θα γίνει πιο κρύο με την πάροδο του χρόνου και ο ουρανός του μπορεί να μετατραπεί από συννεφιασμένος σε καθαρός.
Οι ερευνητές παρατήρησαν το VHS 1256 b ως μέρος του προγράμματος Early Release Science του Webb, το οποίο έχει σχεδιαστεί για να βοηθήσει στη μετατροπή της ικανότητας της αστρονομικής κοινότητας να χαρακτηρίζει πλανήτες και τους δίσκους όπου σχηματίζονται.
Η εργασία της ομάδας, με τίτλο «The JWST Early Release Science Program for Direct Observations of Exoplanetary Systems II: A 1 to 20 Micron Spectrum of the Planetary-Mass Companion VHS 1256-1257 b», θα δημοσιευτεί στο The Astrophysical Journal Letters στις 22 Μαρτίου .
