James Webb finder metan på en kæmpeplanet, der hverken brænder eller fryser

En planet på størrelse med Saturn holder en næsten velkendt temperatur, omkring 79 grader Celsius. Rumteleskopet James Webb har delt det lys op, der siver gennem dens atmosfære, og fundet metan, med svagere spor af ammoniak og kuldioxid. Det betyder noget, for kæmpeplaneter lever normalt i yderpunkter, og denne nægter.

De velkendte gaskæmper falder i to lejre. I vores eget solsystem kredser Jupiter og Saturn langt fra Solen og forbliver iskolde. Udenfor er de letteste at studere de såkaldte varme jupitere, verdener så tæt på deres stjerner, at atmosfæren gløder ved tusinder af grader. TOI-199b hører til ingen af dem. Den runder en stjerne mere end 330 lysår væk omkring hver hundrede dag, langt nok ude til at forblive tempereret.

Netop den bane er hele pointen. En verden, der hverken steges eller fryses, bevarer i sin luft en kemi, som de ekstreme planeter ødelægger eller skjuler. Især metan har det med at blive flået fra hinanden i varmen fra en varm jupiter. At finde det urørt her giver et sjældent kig på, hvad en kæmpes atmosfære faktisk indeholder, når stjernen ikke koger den.

Aflæsningen kom fra at se planeten passere foran sin stjerne. Under passagen trænger en strime stjernelys gennem det øverste atmosfærelag, og gasserne trykker deres fingeraftryk på lyset. Webb delte lyset op i dets bølgelængder og genkendte metan med høj sikkerhed. Ammoniak og kuldioxid dukkede også op, langt svagere.

Resultatet er en première. Man kender kun en håndfuld tempererede kæmper, og ingen havde før fået atmosfæren undersøgt så grundigt. Sammensætningen af den luft er en optegnelse over, hvordan og hvor planeten blev dannet, om den samlede sin gas tæt på stjernen eller langt ude og vandrede indad med tiden.

Sagen er ikke lukket. Metanen er sikker, men ammoniakken og kuldioxiden forbliver indicier, ikke bekræftede ingredienser, og andelene af hver gas er ukendte. Et enkelt sæt transitmålinger prøvetager kun atmosfærens yderste hud, ikke dens dybde, og én planet kan ikke stå for en hel klasse. Holdet selv behandler metanen som det faste resultat og resten som grund til at blive ved med at kigge.

Analysen kom fra en gruppe ledet af Renyu Hu fra Penn State, med Aaron Bello-Arufe som medleder ved NASA’s Jet Propulsion Laboratory, og udkom i The Astronomical Journal i slutningen af maj. Holdet planlægger nu at rette Webb mod andre tempererede kæmper for at se, om TOI-199b’s kemi er typisk eller mærkelig, starten på et lille katalog over verdener, som vores eget solsystem aldrig byggede.