Astronomi ieskatās retas eksoplanetas atmosfērā, kurai 'nevajadzētu pastāvēt'

Mākslinieka iespaids par eksoplanetu LTT 9779b un tās zvaigzni. (Etens Šmits, Kanzasas Universitāte)

Pirmo reizi tika atklāta neparastā eksoplaneta LTT 9779bpaziņoja pirms mēneša. Tikai 260 gaismas gadu attālumā planēta nekavējoties tika uzskatīta par lielisku kandidātu tās ziņkārīgās atmosfēras turpmākiem pētījumiem. Bet izrādās, ka mums pat nebija pārāk ilgi jāgaida, lai uzzinātu vairāk.

LTT 9779b ir nedaudz lielāks par Neptūnu un riņķo ap Saulei līdzīgu zvaigzni - līdz šim tas ir diezgan normāli. Bet divas lietas ir patiešām savdabīgas. Tā ir tik tuvu savai zvaigznei, planēta apriņķo reizi 19 stundās; un, neskatoties uz dedzinošo karstumu, tas ir jāpakļauj šajā tuvumā, LTT 9779b joprojām saglabā ievērojamu atmosfēru.

Infrasarkanie novērojumi, ko apkopojusinu jau atvaļinātais Spicera kosmiskais teleskopsiekļauta planētas saimniekzvaigzne, un astronomi tagad ir analizējuši šos datus, publicējot savus rezultātus pāris pētījumos.



Iekš pirmais papīrs , komanda, kuru vadīja astronoms Ians Krosfīlds no Kanzasas universitātes, ir aprakstījis LTT 9779b temperatūras profilu.

Iekš otrais papīrs Ņūmeksikas universitātes astronomes Diānas Dragomiras vadītā komanda ir raksturojusi eksoplanetas atmosfēru.

'Pirmo reizi mēs izmērījām gaismu, kas nāk no šīs planētas, kurai nevajadzētu pastāvēt.' Krosfīlds teica .

'Zvaigzne šo planētu apstaro tik intensīvi, ka tās temperatūra pārsniedz 3000 grādus pēc Fārenheita [1650 grādiem pēc Celsija] un tās atmosfēra varēja pilnībā iztvaikot. Tomēr mūsu Špicera novērojumi parāda tās atmosfēru caur infrasarkano gaismu, ko planēta izstaro.

Eksoplanetas fāzes līkne. ( ŠIS )

Viņš un viņa komanda pētīja eksoplanetas fāzes līkne infrasarkanajā gaismā. Lūk, ko tas nozīmē: Tā kā siltumenerģija tiek izstarota kā infrasarkanais starojums, gaisma šajā viļņa garumā var mums pastāstīt par daudzu gaismas gadu attālumā esošo kosmisko objektu temperatūru.

Sistēma ir orientēta tā, ka planēta iet starp mums un zvaigzni, sniedzot mums skaidrus skatus gan uz planētas nakts, gan dienas pusi. Tādējādi, lai aprēķinātu eksoplanetas temperatūru, astronomi var izmantot visas sistēmas mainīgo gaismu kā LTT 9779b orbītas.

Interesanti, ka LTT 9779b karstākais diennakts laiks ir tieši pusdienlaikā, kad tā saule ir tieši virs galvas. Uz Zemes karstākais diennakts laiks faktiski ir dažas stundas pēc pusdienlaika, jo siltums Zemes atmosfērā ieplūst ātrāk, nekā tas tiek izstarots atpakaļ kosmosā.

Tas savukārt ļauj izdarīt dažus izglītotus minējumus par LTT 9779b atmosfēru.

'Planēta ir daudz vēsāka, nekā mēs gaidījām, un tas liecina, ka tā atstaro lielu daļu krītošās zvaigžņu gaismas, kas uz to saskaras, iespējams, dienas mākoņu dēļ.' sacīja astronoms Nikolass Kovans Eksoplanetu pētniecības institūta (iREx) un Makgila universitātes Kanādā.

'Planēta arī netransportē daudz siltuma uz savu nakti, bet mēs domājam, ka mēs to saprotam: absorbētā zvaigžņu gaisma, visticamāk, tiek absorbēta augstu atmosfērā, no kurienes enerģija tiek ātri izstarota atpakaļ uz kosmosu.'

Lai turpinātu pētīt LTT 9779b atmosfēru, Dragomirs un viņas kolēģi koncentrējās uz sekundāriem aptumsumiem, kad planēta iet aiz zvaigznes. Tā rezultātā sistēmas gaisma kļūst vājāka nekā tad, kad planēta iet garām zvaigznei, ko sauc par tranzītu, taču šī vājāka blāvība var mums palīdzēt izprast eksoplanetas atmosfēras termisko struktūru.

'Karstie Neptūni ir reti sastopami, un tādi ekstrēmā vidē kā šī ir grūti izskaidrojami, jo tā masa nav pietiekami liela, lai ļoti ilgi noturētu atmosfēru.' Dragomirs teica .

'Kā tas izdevās? LTT 9779b lika mums kasīt galvu, taču tas, ka tajā ir atmosfēra, dod mums retu veidu, kā izpētīt šāda veida planētas, tāpēc mēs nolēmām to pārbaudīt ar citu teleskopu.

Pētnieki apvienoja Spicera sekundāro aptumsumu datus ar datiem no NASA eksoplanetu medību kosmosa teleskopa TESS. Tas viņiem ļāva iegūt emisijas spektru no LTT 9779b atmosfēras; tas ir, tajā esošo elementu absorbētās un pastiprinātās gaismas viļņu garumi. Viņi atklāja, ka dažus viļņu garumus absorbē molekulas - iespējams, oglekļa monoksīds.

Tas nav negaidīti tik karstai planētai. Oglekļa monoksīds ir atklāts karstajos Jupiteros - gāzes gigantos, kas arī riņķo ap savām zvaigznēm dedzinoši tuvu. Bet gāzes giganti ir masīvāki par karstajiem Neptūniem un izmanto savu daudz lielāku gravitāciju, lai saglabātu atmosfēru. Tika uzskatīts, ka Neptūna izmēra planētām nevajadzētu būt pietiekami masīvām, lai to izdarītu.

Oglekļa monoksīda atrašana karstā Neptūna atmosfērā varētu palīdzēt mums saprast, kā šī planēta veidojās un kāpēc tai joprojām ir sava atmosfēra.

Tātad, lai gan mēs par LTT 9779b zinām vairāk nekā mēs, joprojām ir jādara darbs. Nākotnes novērojumi varētu palīdzēt mums atbildēt uz šiem un citiem jautājumiem, piemēram, no kā vēl ir veidota atmosfēra, vai eksoplaneta sākās daudz lielāka, un pašlaik tā strauji sarūk.

Šādi pētījumi sniegs mums lielisku rīku komplektu un pieredzi arī potenciāli apdzīvojamu pasauļu atmosfēras zondēšanai.

'Ja kāds ticēs tam, ko astronomi saka par dzīvības pazīmju vai skābekļa atrašanu citās pasaulēs, mums būs jāparāda, ka mēs patiešām varam to izdarīt pareizi, vispirms veicot vienkāršas lietas.' Krosfīlds teica .

'Šajā ziņā šīs lielākās, karstākās planētas, piemēram, LTT 9779b, darbojas kā treniņriteņi un parāda, ka mēs patiesībā zinām, ko darām, un varam visu sakārtot.'

Abi raksti ir publicēti Astrophysical Journal Letters, šeit un šeit .

Populārākas Kategorijas: Dabu , Cilvēkiem , Viedoklis , Fizika , Skaidrotājs , Vidi , Sabiedrību , Telpa , Daba , Tech ,

Par Mums

Neatkarīgu, Pārbaudītu Faktu Publicēšana Par Veselību, Telpu, Dabu, Tehnoloģijām Un Vidi.