James Webb hittar metan på en jätteplanet som varken brinner eller fryser

En planet stor som Saturnus håller en nästan bekant temperatur, omkring 79 grader Celsius. Rymdteleskopet James Webb har delat upp ljuset som silar genom dess atmosfär och hittat metan, med svagare spår av ammoniak och koldioxid. Det är viktigt, för jätteplaneter brukar leva i ytterligheter, och den här vägrar.

De välkända gasjättarna faller i två läger. I vårt eget solsystem kretsar Jupiter och Saturnus långt från solen och förblir iskalla. Utanför är de lättaste att studera de så kallade heta jupitrarna, världar så nära sina stjärnor att atmosfären glöder vid tusentals grader. TOI-199b hör inte till någon av dem. Den rundar en stjärna mer än 330 ljusår bort ungefär var hundrade dag, tillräckligt långt ut för att hålla sig tempererad.

Just den banan är hela poängen. En värld som varken rostas eller fryses behåller i sin luft en kemi som de extrema planeterna förstör eller döljer. Just metan brukar slitas sönder i hettan hos en het jupiter. Att finna det orört här ger en sällsynt inblick i vad en jättes atmosfär faktiskt innehåller när stjärnan inte kokar den.

Avläsningen kom från att se planeten passera framför sin stjärna. Under passagen tränger en remsa stjärnljus genom det övre atmosfärslagret, och gaserna trycker sitt fingeravtryck på ljuset. Webb delade upp ljuset i dess våglängder och kände igen metan med hög säkerhet. Ammoniak och koldioxid dök också upp, långt svagare.

Resultatet är ett första. Man känner bara till en handfull tempererade jättar, och ingen hade tidigare fått sin atmosfär undersökt så här noga. Sammansättningen av den luften är en upptecknad historia om hur och var planeten bildades, om den samlade sin gas nära stjärnan eller långt ut och vandrade inåt med tiden.

Fallet är inte avslutat. Metanet är säkert, men ammoniaken och koldioxiden förblir indicier, inte bekräftade ingredienser, och andelarna av varje gas är okända. En enda omgång transitmätningar provtar bara atmosfärens yttersta hud, inte dess djup, och en planet kan inte stå för en hel klass. Teamet självt behandlar metanet som det fasta resultatet och resten som skäl att fortsätta titta.

Analysen kom från en grupp ledd av Renyu Hu vid Penn State, med Aaron Bello-Arufe som medledare vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory, och publicerades i The Astronomical Journal i slutet av maj. Teamet planerar nu att rikta Webb mot andra tempererade jättar för att se om TOI-199b:s kemi är vanlig eller udda, början på en liten katalog över världar som vårt eget solsystem aldrig byggde.