תצפיות של טלסקופ החלל ג’יימס ווב ב־WASP-94A b, צדק חם במרחק כ־700 שנות אור, מראות כי ענני סיליקט מגנזיום מתעבים בצד הבוקר של כוכב הלכת ומתאדים או שוקעים בצד הערב. הממצא מסייע להבין טוב יותר את האטמוספרות של כוכבי לכת חוץ־שמשיים
ב-WASP-94A b, התחזית משתנה מהר. עננים העשויים ממינרלים יוצרי סלעים מתאספים בשמי הבוקר של כוכב הלכת, ואז נעלמים בערב כשהאטמוספרה מתחממת.
העולם הזה הוא צדק חם, כוכב לכת ענק שמקיף את הכוכב שלו מאוד קרוב. הוא מרוחק 700 שנות אור מהארץ בקבוצת מיקרוסקופ, רחוק מכדי לצלם בפירוט רגיל. לכן המדענים השתמשו בווב כדי לקרוא שינויים עדינים באור של הכוכב שלו כש-WASP-94A עבר לפניו.
התוצאה היא אחד הגילויים הכי ברורים של מחזור עננים יומי בכוכב לכת חוץ-שמשי מסוג זה. על ידי הפרדת אזורים מעוננים מחלקים בהירים יותר של האטמוספרה, הצוות הצליח לחדד את הבנתו לגבי הכימיה של כוכב הלכת ולפתור תעלומה קודמת בנוגע להרכבו.
"אני מביט בכוכבי לכת חוץ-שמשיים עשרים שנה, ועננות כללית היא בעיה כואבת. ידוע לנו מזמן שעננים מתפשטים בכוכבי לכת חוץ-שמשיים מסוג צדק חם, וזה מרגיז כי זה כמו להסתכל עליהם מבעד לחלון מכוסה אדים", אמר דייוויד סינג, ממחברי המאמר. "לא רק שהצלחנו לנקות את החלון, אנחנו יכולים סוף-סוף לזהות ממה העננים עשויים ואיך הם מתְעבּים ומתאדים כשהם נעים סביב כוכב הלכת".
ווב מגלה מחזור מזג אוויר יומי בכוכב לכת
כדי לחקור את WASP-94A b, סינג ועמיתיו צפו בו כשהוא עבר לפני הכוכב שלו. ווב איפשר להם למדוד את הקצה הקדמי של כוכב הלכת בתחילת המעבר, ואת הקצה האחורי שלו כאשר החל לצאת מפני הכוכב.
שני הקצוות האלה מייצגים שעות שונות של היום בכוכב הלכת. בקצה הקדמי, אוויר נע מצד הלילה לצד היום, ויוצר תנאי בוקר. בקצה האחורי, האוויר נע מיום ללילה, ומייצג את הערב.
הניגוד היה מדהים. הבקרים של WASP-94A מלאים בעננים עשויים סיליקט מגנזיום, מינרל יוצר סלעים, ואילו הערבים נראים ללא עננים.
הצוות חשב על שני הסברים. רוחות חזקות דוחפות את העננים גבוה לתוך האטמוספרה בצד הקריר של כוכב הלכת, ואז מורידות אותם בצד החם, ומחביאות אותם עמוק בתוך WASP-94A b לפני הערב.
האפשרות השנייה דומה לערפל בוקר שהשמש מפזרת בכדור הארץ, אבל בתנאים הרבה יותר קיצוניים. העננים נוצרים באפלת צד הלילה ואז מתאדים כשהם נכנסים לצד היום, שבו הטמפרטורות עולות על אלף מעלות.
"זאת הייתה הפתעה ענקית. אנשים ציפו להבדלים מסוימים, למשל קריר יותר בבוקר מאשר בערב, זה משהו טבעי שאנו חווים כאן בארץ", אמר סינג. "אבל מה שראינו היה דיכוטומיה אמיתית בין מזג האוויר בשני צידי כוכב הלכת, והבדלים עצומים בכיסוי העננים, וזה משנה את כל התמונה".
מבט ברור יותר על האטמוספרה
בגלל שצד הערב בהיר, החוקרים יכלו לחקור את החלק הזה בפירוט, ואת זה האבל לא הצליח.
"האבל סיפק רק מבט ממוצע של כל כוכב הלכת כשהנתונים מהעננים ומהאטמוספרה מעורבבים ביחד ולא ניתן להבדיל ביניהם", אמר המחבר הראשון סגניק מחרג'י. "הגישה הזאת עם ווב מאפשרת לנו תצפיות מקומיות, שעזרו לנו לראות את מחזור העננים".
מבט הערב הברור יותר הראה ש-WASP-94A b יותר דומה לצדק ממה שהראו נתונים קודמים. מדידות קודמות, שערבבו ביחד אזורים מעוננים ובהירים, הצביעו על כך שלכוכב הלכת יש פי מאות פעמים יותר חמצן ופחמן מצדק. קשה היה להסביר זאת באמצעות המודלים של היווצרות כוכבי לכת.
למאמר המדעי DOI: 10.1126/science.adx5903
שאלות ותשובות מהירות
מה גילה טלסקופ החלל ג’יימס ווב ב־WASP-94A b?
ווב זיהה הבדל חד בין צד הבוקר לצד הערב של כוכב הלכת: בבוקר יש עננים עשויים סיליקט מגנזיום, ואילו בערב האטמוספרה נראית בהירה יותר.
מהם ענני סלע?
אלה עננים שנוצרים ממינרלים יוצרי סלעים, במקרה זה סיליקט מגנזיום. בתנאים הקיצוניים של צדק חם, חומרים כאלה יכולים להתעבות לעננים ואז להתאדות או לשקוע כשהטמפרטורה עולה.
מדוע WASP-94A b חשוב למחקר?
זהו צדק חם קרוב מאוד לכוכב שלו. תנאיו הקיצוניים מאפשרים למדענים לבחון כימיה אטמוספרית, עננות ורוחות בעולמות שאינם דומים לכדור הארץ.
איך ווב הצליח למדוד את מזג האוויר בכוכב לכת שאינו מצולם ישירות?
החוקרים ניתחו שינויים עדינים באור הכוכב כאשר כוכב הלכת חלף לפניו. כך אפשר היה להפריד בין אזורי “בוקר” ו“ערב” בשולי האטמוספרה.
האם יש מחזור עננים דומה בכוכבי לכת אחרים?
החוקרים מצאו סימנים למחזור דומה גם בכמה ענקי גז חמים נוספים, בהם WASP-39 b ו־WASP-17 b.
עוד בנושא באתר הידען:
