Astronomer med James Webb-rymdteleskopet har observerat omfattande heliummoln som flyr från superpuff-exoplaneten WASP-107b, vilket markerar teleskopets första sådana detektion. Detta fynd visar hur intensiv stjärnstrålning river bort gaser från planetens uppblåsta atmosfär. Observationerna ger viktiga insikter om atmosfärisk flykt och planetär evolution.
Ett internationellt team, inklusive forskare från University of Geneva och National Centre of Competence in Research PlanetS, använde James Webb-rymdteleskopet för att detektera breda strömmar av helium som driver bort från WASP-107b. Belägen över 210 ljusår från jorden, kretsar denna exoplanet sin stjärna närmare än Merkurius gör solen. Trots sin Jupiter-liknande storlek har WASP-107b bara ungefär en tiondel av Jupiters massa, vilket klassificerar den som en superpuff med ovanligt låg densitet och utsträckt atmosfär.
Heliumet kommer från planetens exosfär och bildar moln som sträcker sig nästan tio gånger planetens radie och dämpar stjärnans ljus innan planeten transiterar. "Våra modeller för atmosfärisk flykt bekräftar förekomsten av heliumflöden, både framför och bakom planeten, som sträcker sig i riktning mot dess orbitalrörelse till nästan tio gånger planetens radie," sade Yann Carteret, doktorand vid University of Geneva och medförfattare till studien.
Analysen avslöjade också vatten, kolmonoxid, koldioxid och ammoniak i atmosfären, men ingen detekterbar metan. Dessa kemiska signaturer tyder på att WASP-107b bildades långt från sin stjärna innan den migrerade inåt, där svällande hetta nu driver betydande gasförlust. Resultaten, publicerade i Nature Astronomy, belyser atmosfärisk flykt som en nyckelprocess i planetär utveckling.
Jämfört med närbelägna exoplaneter förlorar till och med jorden cirka 3 kg gas per sekund till rymden, mest väte, även om denna takt är minimal. "Att observera och modellera atmosfärisk flykt är ett stort forskningsområde vid UNIGE:s astronomiavdelning eftersom det anses vara ansvarigt för vissa egenskaper som observerats i exoplanetpopulationen," förklarade Vincent Bourrier, seniorföreläsare vid University of Geneva. Detta fenomen kan förklara Venus brist på vatten och kan erodera atmosfärer på steniga exoplaneter på andra platser.