Με το πρόσφατο ορόσημο της ανακάλυψης του 500ου επιπλέον ηλιακού πλανήτη, το μέλλον της πλανητικής αστρονομίας είναι πολλά υποσχόμενο. Με την προσθήκη παρατηρήσεων ατμόσφαιρων διαμετακομιστικών πλανητών, οι αστρονόμοι αποκτούν μια πληρέστερη εικόνα για το πώς σχηματίζονται και ζουν οι πλανήτες.
Μέχρι στιγμής, οι παρατηρήσεις της ατμόσφαιρας περιορίστηκαν στον τύπο πλανητών «Hot-Jupiter» που συχνά διογκώνονται, επεκτείνουν την ατμόσφαιρα τους και καθιστώντας τους ευκολότερους να παρατηρηθούν. Ωστόσο, ένα πρόσφατο σύνολο παρατηρήσεων, που θα δημοσιευτεί στο τεύχος 2 Δεκεμβρίου Φύση, ώθησαν το κατώτερο όριο και επέκτειναν τις παρατηρήσεις των εξωπλανητικών ατμοσφαιρών σε μια υπερ-Γη.
Ο εν λόγω πλανήτης, το GJ 1214b περνά μπροστά από το γονικό του αστέρι όταν το βλέπεις από τη Γη επιτρέποντας μικρές εκλείψεις που βοηθούν τους αστρονόμους να προσδιορίσουν χαρακτηριστικά του συστήματος, όπως η ακτίνα του και επίσης την πυκνότητά του. Προηγούμενη εργασία, που δημοσιεύθηκε στο Astrophysical Journal τον Αύγουστο του τρέχοντος έτους, σημείωσε ότι ο πλανήτης είχε ασυνήθιστα χαμηλή πυκνότητα (1,87 g / cm3). Αυτό απέκλεισε έναν εντελώς βραχώδη ή σιδερένιο πλανήτη, καθώς και μια γιγαντιαία χιονόμπαλα αποτελούμενη εξ ολοκλήρου από πάγο νερού. Το συμπέρασμα ήταν ότι ο πλανήτης περιβαλλόταν από μια πυκνή αέρια ατμόσφαιρα και προτάθηκαν οι τρεις πιθανές ατμόσφαιρες που θα μπορούσαν να ικανοποιήσουν τις παρατηρήσεις.
Το πρώτο ήταν ότι η ατμόσφαιρα προστέθηκε απευθείας από το πρωτοπλανητικό νεφέλωμα κατά τη διάρκεια του σχηματισμού. Σε αυτήν την περίπτωση, η ατμόσφαιρα πιθανότατα θα διατηρούσε μεγάλο μέρος της αρχέγονης σύνθεσης υδρογόνου και ηλίου καθώς η μάζα θα ήταν αρκετή για να την αποτρέψει από το να διαφύγει εύκολα. Το δεύτερο ήταν ότι ο ίδιος ο πλανήτης αποτελείται κυρίως από παγάκια νερού, διοξειδίου του άνθρακα, μονοξειδίου του άνθρακα και άλλων ενώσεων. Εάν σχηματιστεί ένας τέτοιος πλανήτης, η εξάχνωση θα μπορούσε να οδηγήσει στο σχηματισμό μιας ατμόσφαιρας που δεν θα μπορούσε να ξεφύγει. Τέλος, εάν ένα ισχυρό συστατικό βραχώδους υλικού σχηματίσει τον πλανήτη, τα καυσαέρια θα μπορούσαν να παράγουν ατμόσφαιρα υδρατμού από θερμοσίφωνα, καθώς και μονοξείδιο του άνθρακα και διοξείδιο του άνθρακα και άλλα αέρια.
Η πρόκληση για την παρακολούθηση των αστρονόμων θα ήταν να ταιριάξουν τα φάσματα της ατμόσφαιρας με ένα από αυτά τα μοντέλα, ή πιθανώς ένα νέο. Η νέα ομάδα αποτελείται από τους Jacob Bean, Eliza Kempton και Derek Homeier, που εργάζονται από το Πανεπιστήμιο του Γκέτινγκεν και το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Santa Cruz. Τα φάσματα της ατμόσφαιρας του πλανήτη ήταν σε μεγάλο βαθμό χωρίς χαρακτηριστικά, χωρίς να δείχνουν ισχυρές γραμμές απορρόφησης. Αυτό αποκλείει σε μεγάλο βαθμό την πρώτη από τις περιπτώσεις στις οποίες η ατμόσφαιρα είναι ως επί το πλείστον υδρογόνο εκτός εάν υπάρχει ένα παχύ στρώμα νεφών που κρύβει το σήμα από αυτό. Ωστόσο, η ομάδα σημειώνει ότι αυτό το εύρημα είναι σύμφωνο με μια ατμόσφαιρα που αποτελείται κυρίως από ατμούς από παγάκια. Οι συγγραφείς προσέχουν να σημειώσουν ότι «ο πλανήτης δεν θα φιλοξενούσε υγρό νερό λόγω των υψηλών θερμοκρασιών που υπάρχουν σε όλη την ατμόσφαιρά του».
Αυτά τα ευρήματα δεν καταδεικνύουν οριστικά αυτήν τη φύση της ατμόσφαιρας, αλλά περιορίζουν τον εκφυλισμό είτε σε ατμόσφαιρα γεμάτη με ατμό είτε σε ατμόσφαιρα με πυκνά σύννεφα και ομίχλη. Παρά το γεγονός ότι δεν περιορίζει εντελώς τις δυνατότητες, ο Bean σημειώνει ότι η εφαρμογή της φασματοσκοπίας διέλευσης σε μια υπερ-Γη έχει «φτάσει ένα πραγματικό ορόσημο στο δρόμο για τον χαρακτηρισμό αυτών των κόσμων». Για περαιτέρω μελέτη, ο Bean προτείνει ότι "[f] παρατηρήσεις παρατήρησης σε υπέρυθρο φως μεγαλύτερου μήκους κύματος χρειάζονται τώρα για να προσδιοριστεί ποια από αυτές τις ατμόσφαιρες υπάρχει στο GJ 1214b."
