Astronomi su pomoću svemirskog teleskopa James Webb (JWST) zavirili u atmosferu neobičnog svemirskog tijela koje bi moglo biti odlutali planet ili 'neuspjela zvijezda'. Ovaj objekt, poznat pod nazivom SIMP 0136, slobodno luta svemirom bez matične zvijezde, smješten otprilike 20 svjetlosnih godina od Zemlje.

SIMP 0136 ima masu oko 13 puta veću od mase Jupitera, ali je otprilike iste veličine kao taj plinoviti div. Otkriven još 2003. godine, ovaj kozmički nomad rotira toliko brzo da jedan dan na njemu traje samo oko 2,4 zemaljska sata.

Međutim, znanstvenici nisu sigurni je li SIMP 0136 doista planet ili je riječ o smeđem patuljku—objektu koji se formira poput zvijezde, ali ne uspijeva prikupiti dovoljno mase za pokretanje nuklearne fuzije vodika u helij. Budući da se donja granica mase smeđih patuljaka procjenjuje upravo na 13 Jupiterovih masa, SIMP 0136 se nalazi na samoj granici te definicije.

Zahvaljujući svojoj svjetlini i činjenici da nije zasjenjen svjetlom obližnje zvijezde, SIMP 0136 je već dugo meta astronoma. I prije nego što ga je JWST promatrao, proučavali su ga različiti zemaljski teleskopi, kao i svemirski teleskopi Hubble i Spitzer. No, prijašnja istraživanja ostavila su hrpu pitanja.

Tajanstvene promjene svjetline

Ranije studije pokazale su da SIMP 0136 neprestano mijenja svjetlinu. Znanstvenici su pretpostavili da to ne može biti uzrokovano samo oblacima u njegovoj atmosferi, već složenim kombinacijama atmosferskih pojava. Koristeći JWST, istraživački tim je promatrao infracrveno svjetlo objekta SIMP 0136 tijekom dvaju punih rotacija, analizirajući njegove oblake, temperaturu i kemijske procese. Ovaj napredni teleskop omogućio im je otkrivanje detalja koji su ranije bili skriveni.

'Znali smo da objekt mijenja svjetlinu i da postoje neujednačeni oblaci koji se okreću i mijenjaju s vremenom,' izjavila je voditeljica studije Allison McCarthy s Bostonskog sveučilišta. 'No, također smo sumnjali da bi temperatura, kemijske reakcije i čak auroralna aktivnost mogli igrati ulogu u tim promjenama, ali nismo bili sigurni.'

Promatranja su omogućila prikupljanje stotina detaljnih svjetlosnih krivulja, pokazujući kako se različite infracrvene valne duljine mijenjaju u svjetlini dok se SIMP 0136 rotira. 'Vidjeti cijeli spektar ovog objekta kako se mijenja tijekom nekoliko minuta bilo je nevjerojatno,' rekla je Johanna Vos, glavna istraživačica s Trinity Collegea u Dublinu. 'Prije smo imali samo djelić spektra sa Hubblea i nekoliko svjetlosnih mjerenja sa Spitzera.'

Dublji uvid u atmosferu

Različite valne duljine infracrvenog svjetla znanstvenicima su pokazale koje slojeve atmosfere istražuju.

Jedna skupina valnih duljina dolazila je iz dubokih dijelova atmosfere, gdje se vjerojatno nalaze oblaci bogati željezom. Druga skupina potjecala je iz viših slojeva atmosfere s oblacima silikata. Treća skupina dolazila je iz još viših slojeva, gdje su promjene svjetline mogle biti povezane s aurorama koje su ranije detektirane u radio valovima. Druga mogućnost je da su te svijetle točke rezultat vrućeg plina koji se podiže kroz atmosferu.

No, znanstvenici su također uočili varijacije svjetlosti koje se ne mogu objasniti ni oblacima ni temperaturom. Jedna hipoteza sugerira da bi one mogle biti rezultat kemijskih reakcija u atmosferi SIMP 0136, posebno varijacija u koncentraciji ugljičnog dioksida i ugljičnog monoksida.

'Još nismo u potpunosti riješili kemijski dio ove slagalice, ali rezultati su uzbudljivi jer pokazuju da količina molekula poput metana i ugljičnog dioksida može varirati od mjesta do mjesta i s vremenom,' rekla je Vos. 'Ako promatramo egzoplanet i imamo samo jedno mjerenje, moramo uzeti u obzir da ono možda nije reprezentativno za cijeli planet.'

Tajnoviti objekt

SIMP 0136 ostaje jedan od najzanimljivijih slobodno lutajućih objekata u svemiru, s karakteristikama koje se isprepliću između planeta i smeđeg patuljka. Zahvaljujući JWST-u, znanstvenici sada imaju dublji uvid u njegovu složenu atmosferu, no mnoga pitanja ostaju neodgovorena, piše Space.

Ova studija pokazuje da napredne tehnologije poput JWST-a nisu samo ključne za razumijevanje egzoplaneta i smeđih patuljaka, već i kemijskih i atmosferskih procesa koji oblikuju svemirske svjetove izvan Sunčevog sustava.