Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST), będący kluczowym instrumentem NASA, dostarczył naukowcom bezprecedensowych danych dotyczących narodzin ciał niebieskich. Astronomowie skupili się na młodej egzoplanecie CT Cha b, oddalonej od Ziemi o 625 lat świetlnych, gdzie zaobserwowano bogaty w węgiel dysk okołoplanetarny. Ten fascynujący obiekt pełni rolę naturalnego laboratorium, umożliwiając badanie procesów, które miliardy lat temu doprowadziły do uformowania się księżyców w naszym Układzie Słonecznym.
CT Cha b została sklasyfikowana jako super-Jowisz, co oznacza, że jej masa jest mniej więcej 17 razy większa niż masa naszego gazowego giganta. Planeta ta okrąża gwiazdę typu T Tauri, której wiek szacuje się na zaledwie około 2 milionów lat. W skali kosmicznej jest to mgnienie oka, biorąc pod uwagę, że Układ Słoneczny liczy sobie już ponad 4 miliardy lat. Ta znacząca różnica czasowa pozwala badaczom na niemal bezpośrednią obserwację procesu powstawania satelitów, dając unikalną możliwość spojrzenia w odległą przeszłość formowania się systemów planetarnych.
Kluczowe odkrycie nastąpiło dzięki analizie spektralnej przeprowadzonej za pomocą instrumentu MIRI (działającego w średnim zakresie podczerwieni). W dysku okołoplanetarnym zidentyfikowano całą gamę złożonych cząsteczek. Wśród nich znalazły się: acetylen, benzen, diacetylen, propen, etan, cyjanowodór oraz dwutlenek węgla. Ten skład chemiczny jednoznacznie wskazuje na dominację węgla w materiale przeznaczonym do budowy przyszłych księżyców. Co ciekawe, ten dysk, oddzielony od gwiazdy macierzystej o około 74 miliardy kilometrów, wykazuje radykalnie odmienny skład chemiczny niż dysk okołogwiazdowy, gdzie przeważa woda, a węgiel jest niemal nieobecny. Tak gwałtowna zmiana chemiczna w systemie nastąpiła w ciągu zaledwie dwóch milionów lat.
Chociaż satelity wokół CT Cha b nie zostały jeszcze formalnie zidentyfikowane, naukowcy tacy jak Gabriele Cugno z Uniwersytetu w Zurychu oraz Sierra Grant z Instytutu Nauki Carnegie, podkreślają, że skład tego materiału jest identyczny z tym, z którego, jak się przypuszcza, miliardy lat temu powstały duże księżyce Jowisza: Io, Europa, Ganimedes i Kallisto. Obserwacja ta wykracza poza teoretyczne modelowanie, oferując możliwość bezpośredniego badania fizycznych i chemicznych mechanizmów rządzących narodzinami systemów planetarnych i ich satelitów.
Wyniki tych badań, opublikowane na łamach prestiżowego czasopisma „The Astrophysical Journal Letters”, otwierają nowy rozdział w zrozumieniu dynamiki i chemii środowisk okołoplanetarnych. Obserwując wzbogacenie dysku w węgiel w tym młodym systemie, badacze zyskują cenne wskazówki, pozwalające na lepsze zrozumienie, jak ze pierwotnej materii kosmicznej wyłaniają się tak złożone struktury. Zespół Webba planuje teraz skierować teleskop na inne młode systemy, aby porównać dane i sprecyzować uniwersalne prawa rządzące procesem planetogenezy.