Kiedy teleskop kosmiczny Jamesa Webba zostanie uruchomiony w 2021 r., jednym z jego zadań będzie badanie planet orbitujących wokół odległych gwiazd. Instrument ma przynieść odpowiedzi na pytania związane z utrzymywaniem atmosfer przez małe, skaliste planety.
Zespół astronomów zaproponował nową metodę wykorzystania teleskopu do określenia, czy skalista egzoplaneta ma atmosferę. Technika ta polega na pomiarze temperatury planety w momencie, gdy przechodzi ona za gwiazdą, a następnie powraca przed nią. Jest ona znacznie szybsza niż bardziej tradycyjne metody wykrywania atmosfer.
Szczególne zainteresowanie astronomów wzbudzają egzoplanety krążące wokół czerwonych karłów. Gwiazdy te, które są mniejsze i chłodniejsze niż Słońce, są najczęstszym typem gwiazd w naszej galaktyce. Ponadto, ponieważ czerwony karzeł jest mały, planeta przechodząca przed nim wydaje się blokować większą część światła gwiazdy niż gdyby gwiazda była większa. To sprawia, że planeta orbitująca wokół czerwonego karła jest łatwiejsza do wykrycia dzięki technice „tranzytu”.
Czerwone karły produkują również znacznie mniej ciepła niż Słońce, więc aby zapewnić temperatury odpowiednia dla życia, planeta musiałaby orbitować dość blisko czerwonego karła.
Ale planeta orbitująca tak blisko czerwonego karła jest narażona na niekorzystne warunki. Młode czerwone karły są bardzo aktywne, wyrzucając ogromne ilości plazmy. Wraz z innymi czynnikami, może to wpływać na szybkie znikanie atmosfer egzoplanet.
Jeśli skalistej egzoplanecie brakuje atmosfery, jej powierzchnia byłaby bardzo gorąca, tak jak to ma miejsce w przypadku Księżyca lub Merkurego. Jeśli jednak atmosfera byłaby obecna, obniży to temperatury.
Kosmiczny teleskop Jamesa Webba idealnie nadaje się do wykonywania tych pomiarów, ponieważ posiada znacznie większe lustro niż inne teleskopy, takie jak teleskop Hubble’a czy Spitzera. Pozwala mu to zbierać więcej światła i może celować w odpowiednie długości fal podczerwieni. Obliczenia pokazują, że nowy teleskop powinien być w stanie wykryć sygnaturę cieplną atmosfery planety w ciągu kilku godzin obserwacji. Urządzenie będzie najważniejszym na świecie obserwatorium kosmicznym, gdy zostanie uruchomione w 2021 roku.
