Οι δίσκοι ύλης φαίνεται ότι προσδίδουν στους πλανήτες τη χημική τους ταυτότητα.
Χρησιμοποιώντας το φασματόμετρο υπερύθρου Immersion Grating Infrared Spectrometer (IGRINS) στο τηλεσκόπιο Gemini South του αστρονόμοι μέτρησαν άμεσα τη σύσταση της ατμόσφαιρας του εξωπλανήτη WASP-189b και με δημοσίευση τους στην επιθεώρηση ««Nature Communications» αναφέρουν ότι διαπίστωσαν ότι αντανακλά τη στοιχειακή σύσταση του άστρου που τον φιλοξενεί.
Αυτό αποτελεί μέχρι σήμερα την πιο σαφή ένδειξη ότι οι πλανήτες «κληρονομούν» τη χημική τους ταυτότητα από τους δίσκους από τους οποίους σχηματίστηκαν. Το άστρο WASP-189 είναι ηλικίας περίπου 730 εκατομμυρίων ετών και βρίσκεται σε απόσταση 322 ετών φωτός στον αστερισμό του Ζυγού. Είναι μεγαλύτερο και πάνω από 2,000 βαθμούς Κελσίου θερμότερο από τον Ήλιο.
Ο WASP-189b, που ανακαλύφθηκε το 2018, είναι ένας διερχόμενος γίγαντας αερίου με ακτίνα περίπου 1,6 φορές μεγαλύτερη από αυτή του Δία. Ο πλανήτης βρίσκεται περίπου 20 φορές πιο κοντά στο άστρο του απ’ ό,τι η Γη στον Ήλιο και ολοκληρώνει μία πλήρη περιφορά γύρω από αυτό σε μόλις 2,7 ημέρες.
«Οι υπερ-θερμοί Δίες έχουν θερμοκρασίες αρκετά υψηλές ώστε να εξατμίζουν στοιχεία που σχηματίζουν πετρώματα, όπως το μαγνήσιο, το πυρίτιο και ο σίδηρος. Αυτό προσφέρει μια σπάνια ευκαιρία να παρατηρήσουμε αυτά τα στοιχεία μέσω της φασματοσκοπίας δηλαδή της ανάλυσης του φωτός στα επιμέρους μήκη κύματος για την ανίχνευση χημικών στοιχείων» δήλωσε ο Χόρχε Αντόνιο Σάντσεζ του Πανεπιστημίου της Αριζόνα Jorge Antonio Sanchez, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας.
Χρησιμοποιώντας το όργανο IGRINS οι αστρονόμοι κατέγραψαν φάσματα θερμικής εκπομπής υψηλής ανάλυσης του WASP-189b. Στην ατμόσφαιρά του ανίχνευσαν ουδέτερο σίδηρο, μαγνήσιο, πυρίτιο, νερό, μονοξείδιο του άνθρακα και υδροξυλομάδες.
«Τα δεδομένα του IGRINS δείχνουν ότι ο WASP-189b έχει την ίδια αναλογία μαγνησίου προς πυρίτιο με το άστρο του», ανέφεραν οι ερευνητές. Αυτό το εύρημα παρέχει την πρώτη άμεση παρατηρησιακή απόδειξη μιας ευρέως αποδεκτής υπόθεσης για τον σχηματισμό πλανητών και ανοίγει έναν νέο δρόμο για την κατανόηση του πώς σχηματίζονται και εξελίσσονται οι εξωπλανήτες».
Οι θερμοί γίγαντες πλανήτες, όπως ο WASP-189b, πιστεύεται ότι διαθέτουν εξωτερικά στρώματα αερίων των οποίων η χημική σύσταση επηρεάζεται από τον πρωτοπλανητικό δίσκο δηλαδή τον δίσκο ύλης από τον οποίο σχηματίστηκαν.
Οι επιστήμονες θεωρούν ότι η αναλογία των στοιχείων που σχηματίζουν πετρώματα σε αυτούς τους δίσκους είναι ίδια με εκείνη του άστρου καθώς και τα δύο προέρχονται από το ίδιο αρχικό νέφος ύλης. Αυτή η χημική σχέση μεταξύ άστρου και πλανητών χρησιμοποιείται συχνά για τη μοντελοποίηση της σύστασης βραχωδών εξωπλανητών.
Μέχρι τώρα, αυτή η σύνδεση βασιζόταν κυρίως σε παρατηρήσεις στο ηλιακό μας σύστημα και δεν είχε επιβεβαιωθεί άμεσα σε πλανήτες άλλων συστημάτων. «Ο WASP-189b μας δίνει ένα κρίσιμο σημείο αναφοράς για την κατανόηση του σχηματισμού γήινων πλανητών, καθώς προσφέρει μετρήσιμα δεδομένα που επιβεβαιώνουν την ομοιότητα μεταξύ της σύστασης του άστρου και της ύλης από την οποία σχηματίζονται οι πλανήτες» λέει ο Σάντζες.
«Η μελέτη μας δείχνει τις δυνατότητες των επίγειων φασματογράφων υψηλής ανάλυσης να προσδιορίζουν βασικά στοιχεία όπως το μαγνήσιο και το πυρίτιο, που αποτελούν θεμελιώδη δομικά στοιχεία των βραχωδών πλανητών» πρόσθεσε ο Μάικλ Λάιν από το Πανεπιστήμιο της Αριζόνα.
