Teleskop Luar Angkasa James Webb milik NASA telah mendeteksi tanda-tanda atmosfer tebal pada eksoplanet super-panas TOI-561 b, menantang asumsi tentang dunia semacam itu. Planet berbatu ini, yang mengorbit bintangnya dalam waktu kurang dari 11 jam, menunjukkan suhu dan kepadatan lebih rendah dari perkiraan, menunjukkan lapisan gas di atas lautan magma. Temuan, yang diterbitkan pada 11 Desember, menyoroti bagaimana radiasi intens mungkin tidak menghilangkan semua atmosfer dari planet kecil yang dekat.
Astronom menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb telah mengidentifikasi bukti terkuat hingga saat ini untuk atmosfer yang membungkus TOI-561 b, sebuah super-Bumi yang terletak jauh di luar tata surya kita. Planet ini, dengan radius 1,4 kali radius Bumi, berputar mengelilingi bintang inangnya—bintang yang sedikit lebih kecil dan lebih dingin daripada Matahari—dalam waktu kurang dari 11 jam. Pada jarak kurang dari satu juta mil, atau sekitar seperempat puluh jarak Bumi-Matahari, TOI-561 b kemungkinan terkunci pasang surut, dengan satu sisi secara permanen menghadap bintang dan mengalami panas membara yang melebihi titik lebur batuan.
Pengamatan mengungkapkan bahwa suhu sisi siang planet mencapai sekitar 3.200 derajat Fahrenheit (1.800 derajat Celsius), lebih dingin daripada perkiraan 4.900 derajat Fahrenheit (2.700 derajat Celsius) untuk permukaan berbatu telanjang. Perbedaan ini, diukur melalui instrumen NIRSpec Webb selama periode pemantauan 37 jam di bawah Program Pengamat Umum 3860, menunjukkan redistribusi panas, mungkin oleh angin kuat di atmosfer kaya volatil.
Penulis utama Johanna Teske, ilmuwan staf di Laboratorium Bumi dan Planet Carnegie Science, mencatat sifat tidak biasa planet ini: "Yang benar-benar membedakan planet ini adalah kepadatannya yang rendah secara anomali. Ia kurang padat daripada yang Anda harapkan jika memiliki komposisi seperti Bumi." TOI-561 b mengorbit bintang kuno miskin besi di cakram tebal Bima Sakti, dua kali usia Matahari kita, menunjukkan bahwa ia terbentuk di lingkungan kimia yang berbeda dari planet tata surya.
Penulis bersama Dr. Anjali Piette dari University of Birmingham menjelaskan peran atmosfer: "Kita benar-benar membutuhkan atmosfer tebal kaya volatil untuk menjelaskan semua pengamatan. Angin kuat akan mendinginkan sisi siang dengan memindahkan panas ke sisi malam." Tim mengusulkan lapisan gas substansial di atas lautan magma global, di mana gas berputar antara atmosfer dan interior, mempertahankan keseimbangan meskipun radiasi bintang yang intens.
Penulis bersama Tim Lichtenberg dari University of Groningen menambahkan: "Kami pikir ada keseimbangan antara lautan magma dan atmosfer. Sementara gas keluar dari planet untuk memberi makan atmosfer, lautan magma menyedotnya kembali ke interior. Planet ini pasti jauh lebih kaya volatil daripada Bumi untuk menjelaskan pengamatan tersebut."
Hasil ini, yang dirinci dalam The Astrophysical Journal Letters pada 11 Desember, membentuk ulang pemahaman tentang eksoplanet periode ultra-pendek dan potensinya untuk mempertahankan atmosfer selama miliaran tahun. Analisis lebih lanjut dari seluruh dataset bertujuan untuk memetakan variasi suhu dan komposisi atmosfer dengan lebih tepat.