از زمان آغاز عملیات علمی خود در ژوئیه ۲۰۲۲، تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) مشغول بررسی جو سیارات فراخورشیدی برای مطالعه امکان زیست‌پذیری آن‌ها بوده است. اما برای نخستین بار، وب موفق به کشف سیاره‌ای فراخورشیدی متعلق به خود شده است؛ کشفی که در دل ابری متلاطم از گرد و غبار و بقایای کیهانی قرار دارد.
این سیاره فراخورشیدی که پیش از این مشاهده نشده بود، سبک‌ترین سیاره‌ای است که تاکنون به‌طور مستقیم تصویربرداری شده است — موفقیتی که تنها با توانایی‌های پیشرفته این تلسکوپ فضایی ممکن شد. جزئیات این کشف جدید در مقاله‌ای که چهارشنبه در مجله Nature منتشر شد، آمده است و این رویداد نقطه عطفی برای وب محسوب می‌شود، چرا که پنجره‌ای تازه برای مطالعه سیارات پنهان، مشابه سیارات زحل، گشوده است.
آن-ماری لاگرانژ، مدیر تحقیقات مرکز ملی پژوهش‌های علمی فرانسه و نویسنده اصلی این مطالعه، در گفت‌وگو با Gizmodo توضیح داد: «سیارات نسبت به ستارگان مادرشان بسیار کم‌نورتر هستند و چه از زمین و چه از طریق JWST، به لحاظ زاویه‌ای بسیار نزدیک به ستارگانشان دیده می‌شوند. بنابراین، هنگام مشاهده، فقط نور ستاره به چشم می‌آید.»
برای غلبه بر این مشکل، تیم تحقیقاتی از کورونوگراف استفاده کردند؛ ابزاری برای مسدود کردن نور ستاره که به وب امکان می‌دهد محیط اطراف ستاره را بهتر مشاهده کند، مشابه حالتی که خورشیدگرفتگی، نور خورشید را می‌پوشاند و ستارگان اطراف قابل مشاهده می‌شوند.
با استفاده از کورونوگراف و ابزار مادون قرمز میانی وب، دانشمندان یک منظومه سیاره‌ای جوان به نام TWA 7 را مشاهده کردند که تنها چند میلیون سال سن دارد. این منظومه دارای سه حلقه متمایز است که یکی از آن‌ها به‌ویژه باریک بوده و دو ناحیه اطراف آن تقریباً فاقد ماده است. در مرکز این حلقه باریک، جرمی مشاهده شد که دانشمندان آن را سیاره‌ای فراخورشیدی تشخیص دادند.
این سیاره که TWA 7b نام گرفته است، از نپتون سنگین‌تر اما حدود ۳۰ درصد سبک‌تر از مشتری — بزرگ‌ترین سیاره منظومه شمسی — است. این سیاره که در دسته سیارات «زیر مشتری» (Sub-Jupiter) طبقه‌بندی می‌شود، جرمی مشابه زحل دارد و در فاصله‌ای معادل ۵۲ واحد نجومی (AU) از ستاره‌اش به دور آن می‌چرخد (هر واحد نجومی برابر با فاصله متوسط زمین تا خورشید است). ستاره میزبان این سیاره نیز حدود ۶.۴ میلیون سال پیش شکل گرفته است.
لاگرانژ توضیح می‌دهد: «این نخستین سیاره‌ای است که شکاف موجود در یک دیسک را توضیح می‌دهد. این کشف منحصر به‌فرد است و به ما کمک می‌کند تعامل سیارات و دیسک‌های اطراف آن‌ها را در مراحل ابتدایی شکل‌گیری منظومه‌های سیاره‌ای درک کنیم.»
سیارات از بقایای تشکیل یک ستاره و دیسک‌های چرخان اطراف آن متولد می‌شوند. پیش از این، مشاهدات ساختارهای حلقه‌ای و شکاف‌های موجود در این دیسک‌ها انجام شده بود، که تصور می‌شد ناشی از حضور سیارات پنهان است. اما تاکنون هیچ مشاهده مستقیمی از این سیارات انجام نشده بود. ویژگی‌های جرمی و مداری TWA 7b کاملاً با پیش‌بینی‌های مربوط به سیاره‌ای که ممکن است در شکاف بین حلقه اول و دوم این دیسک شکل گرفته باشد، مطابقت دارد.
استفاده از وب برای مشاهده سیارات جوان و کم‌نور، افق جدیدی را برای کشف دنیاهای فراخورشیدی گشوده است. لاگرانژ می‌گوید: «از نظر تصویربرداری، این کشف امکان مشاهده سیاراتی شبیه به زحل را فراهم می‌کند. در مراحل بعدی، می‌توانیم جو این سیارات سرد و فاقد تابش شدید را مطالعه کنیم. این یک گام بزرگ است و به ما کمک می‌کند بفهمیم جست‌وجو برای یافتن سیارات بسیار سبک چقدر پیچیده است.»