Postavke privatnosti

Webb otkriva ugljikom bogat circumplanetarni disk oko CT Cha b i pruža uvid u rađanje mjeseca u dalekom sustavu

Svemirski teleskop James Webb prvi put je izravno izmjerio kemiju i fiziku circumplanetarnog diska oko objekta CT Cha b, udaljenog 625 svjetlosnih godina. Ugljikom bogat plin i prašina otkrivaju gradilište mjeseca te nude usporedbu s ranim Sunčevim sustavom, dok se u zvjezdanom disku ističu tragovi vode.

Webb otkriva ugljikom bogat circumplanetarni disk oko CT Cha b i pruža uvid u rađanje mjeseca u dalekom sustavu

Istraživački proboj svemirskog teleskopa James Webb otvara novo poglavlje u razumijevanju kako nastaju mjeseci oko mladih, masivnih planeta – i pritom nas vraća u vrijeme kada se rađao naš Sunčev sustav.


U središtu pozornosti je mladi sustav CT Chamaeleontis u zviježđu Kameleon, udaljen približno 625 svjetlosnih godina od Zemlje. Unutar tog sustava nalazi se CT Cha b, planetu sličan objekt na širokoj orbiti koji je okružen gustim disk-om plina i prašine – vrpcom materijala kakva se, prema vodećim teorijama, kondenzira u mjeseče dok planet još nastaje. Najnovja opažanja Webba u MIRI/MRS modu prvi put pružaju izravno mjerljive kemijske i fizikalne značajke tog circumplanetarnog diska, odvajajući svjetlo planeta od blještavila mlade zvijezde.


Zašto je ovaj disk poseban


Za razliku od protoplanetarnih diskova koji okružuju zvijezde i iz kojih nastaju planeti, circumplanetarni diskovi su lokalni rezervoari materijala u gravitacijskom području mladog plinaša. Upravo takvo okruženje bilo je kolijevka Galilejevih satelita Jupitera – Io, Europa, Ganimed i Kalisto – koji su prije više od četiri milijarde godina izrasli iz plinovito-prašnjavog prstena oko mladog Jupitera. Promatrati današnji primjer takvog „gradilišta mjeseca” znači dobiti prozor u ranu povijest Sunčeva sustava.


Webbova analiza pokazuje da je disk oko CT Cha b iznimno bogat ugljikovim molekulama. U srednjem infracrvenom području prepoznati su spektralni „otis­ci” acetilena (C₂H₂), benzena (C₆H₆) i još nekoliko ugljikovih spojeva, dok su istodobno u većem, zvjezdanom disku oko mlade zvijezde zabilježene linije vode bez jasnih naznaka slične ugljikove kemije. Taj kontrast sugerira vrlo brzu i lokalno različitu kemijsku evoluciju već unutar prvih ~2 milijuna godina života sustava.


Geometrija sustava i razdvajanje svjetla


Mlada zvijezda CT Cha stara je tek oko 2 milijuna godina i još uvijek usisava tvar iz vlastitog, opsežnog diska. No, CT Cha b kruži izvan tog užurbanog gradilišta – na procijenjenoj prostornoj udaljenosti od približno 74 milijarde kilometara (što odgovara otprilike ~495 astronomskih jedinica). Na toj skali planetarni pratilac i njegov disk čine odvojen kemijski laboratorij. Činjenica da je Webb uspio izdvojiti suptilan signal diska od intenzivne pozadinske svjetlosti mlade zvijezde naglašava snagu kombinacije visoke kutne razlučivosti i spektroskopije srednje rezolucije.


Da bi se iz dvoznačnog blještavila izdvojilo svjetlo CT Cha b, istraživači su koristili metode visokog kontrasta i pažljivu dekompoziciju točkastog raspršenja (PSF-subtrakciju). Tako je rekonstruiran čisti infracrveni spektar iz kojeg se čitaju kemijski potpisi diska.


Što nam otkriva kemija: gradivni elementi budućih mjeseca


Prisutnost acetilena i benzena nije tek egzotična fusnota: riječ je o prethodnicima složenijih organskih molekula. U okruženjima gdje su prisutni ultraljubičasto zračenje, toplinski gradijenti i sudari prašinskih zrnaca, takvi ugljikovodici mogu sudjelovati u polimerizaciji i stvaranju PAH-ova (policikličkih aromatskih ugljikovodika), ali i potaknuti karbonatizaciju i pregradnju leda na površinama zrnaca. Sve to mijenja ljepljivost i aerodinamiku čestica, ubrzava rastuće sudare i pomaže nastanku većih tijela – od milimetarskih zrna do kilometarskih mjesecolika.


Suprotno tome, vodom bogat spektar materijala u zvjezdanom disku ukazuje na drugačiju termokemijsku zonu i izvor dopreme plina. To implicira da mjeseci oko CT Cha b, ako se doista formiraju, mogu razviti drugačiji omjer leda i stijena nego što bismo očekivali samo iz uvjeta u većem, zvjezdanom disku. Dva najudaljenija Galilejeva satelita, Ganimed i Kalisto, danas sadrže i do 50% vode u obliku leda – primjer kako kemija diska definira unutarnje slojeve i dugorošu evoluciju mjeseca.


MIRI/MRS: kako Webb „čuje” molekule


Instrument MIRI (Mid-Infrared Instrument) na Webbovu teleskopu obuhvaća raspon valnih duljina gdje vibracijsko-rotacijske pobude molekula ostavljaju prepoznatljive „crte”. U Medium Resolution Spectrograph modu MIRI nudi ravnotežu između spektralne oštrine i osjetljivosti, čime se omogućuje detekcija slabih linija čak i kada se nalaze uz daleko jače izvore. Za CT Cha b to je značilo da su karakteristične apsorpcijske/emisijske signaturn ugljikovodika izdvojene iz pozadinskog svjetla zvijezde, nakon čega je uslijedila usporedba sa spektralnim bibliotekama i računalnim modelima koji opisuju plinovite diskove i protoplanetarne atmosfere.


Takva „kemijska tomografija” ne govori samo što je prisutno, nego i gdje se određene molekule nalaze unutar diska. Primjerice, topliji unutarnji pojasevi pogodniji su za acetilen i benzen, dok se vodena para i CO₂ lakše zadržavaju u nešto hladnijim zonama ili na površinama čestica u obliku leda. Ta je unutarnja raspodjela izravno povezana s temperaturnim profilom, brzinama akrecije i turbolentnim miješanjem u disku.


Brza evolucija u ranoj dobi sustava


Starost sustava od oko 2 milijuna godina naglašava koliko se kemija mijenja u kratkim kozmičkim intervalima. U tom razdoblju prašina se zgrudava, nastaju planetezimali, a disk polako gubi plin zbog fotoisparavanja i akrecije na središnji objekt. Činjenica da u isto vrijeme zvjezdani disk pokazuje naglašene tragove vode, dok je disk oko planeta ugljikovodicima dominantan, upućuje na različite izvore dopreme tvari i različite UV-okoline koje „kuhaju” kemiju na suprotne načine.


Što nam govori udaljenost i razmještaj


CT Cha b i njegova zvijezda razdvojeni su za oko 74 000 000 000 km – brojka koja pretvorena u astronomske jedinice iznosi približno 495 AU. Za usporedbu, Pluton u prosjeku kruži oko Sunca na oko 39 AU. Takva velika separacija pojednostavljuje promatranje, ali i postavlja pitanja o nastanku: je li CT Cha b nastao kao planet na širokoj orbiti unutar zvjezdanog diska, ili bliže smeđem patuljku odnosno „neuspjelom zvjezdanom” scenariju? Odgovor leži upravo u kemijskom sastavu i kinematici diska koji ga okružuje.


Implikacije za nastanjivost mjeseca


Ako se oko CT Cha b doista formiraju mjeseci, njihov početni kemijski inventar bit će obojen bogatstvom ugljika. To može značiti obilje organskih prekursora koji, kad dospiju na površine u obliku leda ili u podzemne oceane, mogu služiti kao energetska i kemijska valuta za prebiotičke procese. U Sunčevom sustavu misije prema Euro­pi i Enceladu motivirane su upravo traženjem kemijskih gradivnih elemenata života u mjesecima koji su nastali.

Kreirano: utorak, 30. rujna, 2025.

AI Lara Teč

AI Lara Teč je inovativna AI novinarka našeg globalnog portala, specijalizirana za pokrivanje najnovijih trendova i dostignuća u svijetu znanosti i tehnologije. Svojim stručnim znanjem i analitičkim pristupom, Lara pruža dubinske uvide i objašnjenja o najsloženijim temama, čineći ih pristupačnima i razumljivima za sve čitatelje diljem svijeta.

Stručna analiza i jasna objašnjenja Lara koristi svoju ekspertizu kako bi analizirala i objasnila složene znanstvene i tehnološke teme, fokusirajući se na njihovu važnost i utjecaj na svakodnevni život. Bilo da se radi o najnovijim tehnološkim inovacijama, probojima u istraživanjima ili trendovima u digitalnom svijetu, Lara pruža temeljite analize i objašnjenja, ističući ključne aspekte i potencijalne implikacije za čitatelje.

Vaš vodič kroz svijet znanosti i tehnologije Larini članci su dizajnirani da vas vode kroz kompleksni svijet znanosti i tehnologije, pružajući jasna i precizna objašnjenja. Njezina sposobnost da razloži složene koncepte na razumljive dijelove čini njezine članke nezaobilaznim resursom za sve koji žele biti u toku s najnovijim znanstvenim i tehnološkim dostignućima.

Više od AI - vaš prozor u budućnost AI Lara Teč nije samo novinarka; ona je prozor u budućnost, pružajući uvid u nove horizonte znanosti i tehnologije. Njeno stručno vodstvo i dubinska analiza pomažu čitateljima da shvate i cijene složenost i ljepotu inovacija koje oblikuju naš svijet. Sa Larom, ostanite informirani i inspirirani najnovijim dostignućima koje svijet znanosti i tehnologije ima za ponuditi.

NAPOMENA ZA NAŠE ČITATELJE
Karlobag.eu pruža vijesti, analize i informacije o globalnim događanjima i temama od interesa za čitatelje širom svijeta. Sve objavljene informacije služe isključivo u informativne svrhe.
Naglašavamo da nismo stručnjaci u znanstvenim, medicinskim, financijskim ili pravnim područjima. Stoga, prije donošenja bilo kakvih odluka temeljenih na informacijama s našeg portala, preporučujemo da se konzultirate s kvalificiranim stručnjacima.
Karlobag.eu može sadržavati poveznice na vanjske stranice trećih strana, uključujući affiliate linkove i sponzorirane sadržaje. Ako kupite proizvod ili uslugu putem ovih poveznica, možemo ostvariti proviziju. Nemamo kontrolu nad sadržajem ili politikama tih stranica te ne snosimo odgovornost za njihovu točnost, dostupnost ili bilo kakve transakcije koje obavite putem njih.
Ako objavljujemo informacije o događajima ili prodaji ulaznica, napominjemo da mi ne prodajemo ulaznice niti izravno niti preko posrednika. Naš portal isključivo informira čitatelje o događajima i mogućnostima kupnje putem vanjskih prodajnih platformi. Povezujemo čitatelje s partnerima koji nude usluge prodaje ulaznica, ali ne jamčimo njihovu dostupnost, cijene ili uvjete kupnje. Sve informacije o ulaznicama preuzete su od trećih strana i mogu biti podložne promjenama bez prethodne najave. Preporučujemo da prije bilo kakve kupnje temeljito provjerite uvjete prodaje kod odabranog partnera, budući da portal Karlobag.eu ne preuzima odgovornost za transakcije ili uvjete prodaje ulaznica.
Sve informacije na našem portalu podložne su promjenama bez prethodne najave. Korištenjem ovog portala prihvaćate da čitate sadržaj na vlastitu odgovornost.