James Webb hittar metan i atmosfär runt jätteplanet vid vit dvärg

En enda passage framför James Webb-teleskopets blick varade i ungefär åtta minuter, men räckte för att tvinga forskare att tänka om kring hur man tolkar exoplaneter. Enligt Ars Technica har astronomer använt teleskopet för att studera WD 1856 b – en planet i Jupiters storlek som kretsar kring en vit dvärg – och funnit en atmosfär med metan och dis i form av aerosoler.

WD 1856 b är udda redan innan kemin kommer in i bilden. Det är det enda bekräftade fallet av en planet som man vet har överlevt en sol-liknande stjärnas död, efter att värdstjärnan svällt upp till en röd jätte och senare kollapsat till en vit dvärg. Enligt standardförväntningar ska inre planeter slukas under rödjättefasen, medan yttre planeter som överlever driver utåt när stjärnan tappar massa och gravitationen försvagas. Men WD 1856 b ligger i stället mycket nära, på ungefär 0,02 astronomiska enheter, vilket antyder att den rört sig inåt efter stjärnans omvandling – en vandringsväg som befintliga modeller har svårt att åstadkomma utan extra himlakroppar eller våldsamma ommöbleringar i systemet.

Även geometrin ställer till det för den vanliga metoden att läsa av en atmosfär. Transmissionsspektroskopi bygger oftast på att en liten planet utgör en tydlig silhuett mot en större stjärna. Här är stjärnan i stället ungefär jordstor medan planeten är betydligt större, vilket gör att passagen sannolikt bara skär över stjärnskivan i kanten i stället för att gå rakt över. Forskargruppen tog därför fram nya ekvationer och ändrade analysprogrammet POSEIDON för att hantera det partiella, sneda ”bettet” ur den vita dvärgens ljus. Det är en återkommande kostnad när exoplanetforskningen pressas in i allt märkligare hörn: teleskopet kan samla in ljuspartiklarna, men tolkningen blir alltmer beroende av specialanpassade antaganden som är svåra för utomstående att granska.

Sedan kommer energibokslutet. Webb-data tyder på att WD 1856 b är mycket varmare än väntat och strålar ut omkring 25 gånger mer energi än den får från sin stjärna. Den vita dvärgen beskrivs som att den varit ”död” i omkring 6 miljarder år, vilket lämnar få uppenbara yttre värmekällor. En planet som ändå förblir ljus och varm i en sådan miljö väcker andra frågor – om kvarvarande inre värme, tidvatteneffekter eller om det är observationsmodellen som fortfarande prövas hårt av systemets extrema storleksskillnad.

Tills vidare är det mest konkreta också det mest besvärliga för teorin: en planet i Jupiters storlek kretsar så tätt kring en vit dvärg att stjärnans ljus minskar med omkring hälften när planeten stryker över dess yta.