În ciuda faptului că în sistemul nostru solar nu există planete de gaze cu o atmosferă subțire de heliu, observațiile telescopului spațial Spitzer arată că, la scară galactică, astfel de fenomene nu sunt deloc rare.
Potrivit unui om de știință de la Laboratorul de propulsie Jet al NASA din Pasadena și autorul articolului corespunzător din revista astronomică Renu Hu: "Nu există planete de acest tip în jurul Soarelui, dar se pare că asemenea corpuri spațiale sunt comune printre alte sisteme solare".
În timpul căutării unor exoplanetă de o clasă specială, cunoscută și sub numele de "Neptunii calzi", echipa Renu Hu a ajuns la concluzia că atmosfera acestor lumi sub influența radiațiilor stelare ar putea să piardă complet hidrogenul, lăsând heliul mai greu deasupra suprafeței.
Dimensiunile Neptunilor calde nu depășesc dimensiunile "gigantului de gheață" eponim. Dar, spre deosebire de aceste exoplanetă, atmosfera stelei albastre constă în principal din hidrogen. Neptun și Uranus sunt deseori numiți planete de gheață datorită cantității mari de substanțe înghețate, cum ar fi apa, metanul și amoniacul, care fac parte din ele. Datorită apropierii sale de stelele roșii, compoziția Neptunului cald este radical diferită de compoziția planetelor apropiate de noi. În primul rând, acest lucru este exprimat prin absența hidrogenului în atmosferă.
"Hidrogenul este de patru ori mai ușor decât heliul și sub influența unui vânt solar puternic, acesta poate disparea încet din atmosfera planetei", spune Hu. "Ca urmare a acestui proces, care durează mai mult de 10 miliarde de ani, concentrația în atmosferă de heliu crește semnificativ".
Această descoperire a fost rezultatul observării obiectului GJ 436b - Neptun cald de 33 de ani lumină de pe Pământ - cu ajutorul telescopului Spitzer. În timp ce studiază radiația planetei, sa descoperit că în atmosferă nu există practic metan.
Neptunul nostru conține mult metan, care absoarbe lumina spectrului roșu. Aceasta conferă planetei o nuanță de albastru ușor de recunoscut. Pe GJ 436b, la rândul său, nu există metan, deși carbonul este în exces. Deoarece metanul (CH4) constă din carbon și hidrogen, absența acestuia poate fi explicată prin lipsa unuia dintre elementele, în acest caz a hidrogenului.
În locul contactării hidrogenului, carbonul reacționează cu oxigenul. Ca rezultat, atmosfera exoplanetului este imbogatita cu oxid de carbon - CO si CO2. Acest fapt indică prezența în compoziția învelișului de gaz al unor astfel de planete a unei cantități mari de heliu - al doilea element cel mai abundent din Univers. În sprijinul acestei teorii, telescopul Spitzer a detectat urme ale compușilor chimici corespunzători în spectrul de emisie al lui GJ 436b. Neptunii calzi ar trebui să arate diferit de gigantul de gheață al sistemului nostru. Ele sunt mai palide și mai gri, nu au o picătură de acea frumusețe azurie caracteristică lui Neptun.
Până în prezent, cercetătorii nu au reușit să detecteze dovezi directe ale prezenței heliului în atmosfera exoplanetăților. Oamenii de știință au speranțe mari pentru noul telescop NASA "James Webb". Sper să o folosească pentru a căuta alte Neptunuri calde pentru a explora mai detaliat aceste corpuri ciudate.
"Orice planetă pe care o puteți imagina poate exista undeva în vasta expansiune a Universului", spune Sara Seager, coautor al articolului. "Plantele sunt atât de diferite în ceea ce privește dimensiunea și masa, încât practic orice configurație care să satisfacă legile fizicii și chimiei poate fi detectată".
