Eksoplanētu Atomosfēras - Alternatīvs Skats

Eksoplanētu Atomosfēras - Alternatīvs Skats
Eksoplanētu Atomosfēras - Alternatīvs Skats
Anonim

Astronomi ir atraduši atmosfēru ap eksoplanetu Buru zvaigznājā. Pašlaik tā ir Zemei līdzīgākā eksoplanēta, kurai bija iespējams apstiprināt atmosfēras klātbūtni.

Pirmoreiz planētas atmosfēru ārpus Saules sistēmas bija iespējams noteikt 2001. gadā. Tas tika atrasts netālu no planētas HD 209458 b, kas pazīstams arī ar neoficiālo vārdu Osiris. Tas atrodas Pegasus zvaigznājā 153 gaismas gadus no Saules. Pēc sava veida Osiris ir "karstais Jupiters", tas ir, gāzes planēta ar masu, kas ir tuvu Jupitera masai, bet atrodas daudz tuvāk tās zvaigznei nekā Jupiters ir Saulei. Osirisa rādiuss ir aptuveni 100 000 km (1,35 Jupitera rādiuss), masa ir 1,31024 tonnas (0,69 Jupitera masas), un attālums līdz zvaigznei ir tikai 0,047 astronomiskās vienības (daudz mazāk nekā no Saules līdz Merkuram). Gadu tas ilgst trīsarpus Zemes dienas, un temperatūra sasniedz tūkstoš grādus pēc Celsija.

Atmosfēras atklāšanu ļāva panākt tas, ka HD 209458 b kļuva par pirmo planētu, kurai tika iegūts savs radiācijas spektrs, kas tika iegūts no tās zvaigznes starojuma. Šajā tērauda spektrā tika atrastas nātrija absorbcijas līnijas. Turpmākajos pētījumos tika izdarīti pieņēmumi par atmosfēras lielumu, struktūru un temperatūru. Atmosfēra sākas attālumā, kas 3,1 reizes pārsniedz Jupitera rādiusu no planētas centra. Tas satur ūdeņradi, skābekli, oglekli, oglekļa dioksīdu un metānu, kā arī ūdens tvaikus. Atmosfēras temperatūra sasniedz 10 tūkstošus kelvinu. Ļoti iespējams, ka planēta, spēcīgi sildot augšējo atmosfēru ar zvaigznes starojumu, pastāvīgi zaudē atmosfēras gāzes, jo ūdeņraža atomi tiek paātrināti līdz otrajam kosmiskajam ātrumam. Tieši ar to ir saistīta nosaukuma Osiris planētas izvēle,kopš šo ēģiptiešu dievu dievs Set reiz bija sagriezis gabalos. Tiek lēsts, ka planēta Osiris zaudē no simts līdz astoņsimt miljoniem kilogramu ūdeņraža sekundē. Aptuveni piecu miljardu pastāvēšanas gadu laikā planēta varēja zaudēt līdz 7% no savas masas, taču iespējams, ka ūdeņraža zaudēšanu varētu ierobežot Osirisa magnetosfēra. Varbūt Osirisa atmosfēra ir raksturīga planētām, kuras riņķo ap zvaigznēm, kas līdzinās Saulei, attālumā, kas mazāks par 0,1 astronomisko vienību.riņķo ap zvaigznēm, kas līdzīgas Saulei, attālumā, kas mazāks par 0,1 astronomisko vienību.riņķo ap zvaigznēm, kas līdzīgas Saulei, attālumā, kas mazāks par 0,1 astronomisko vienību.

Drīz cita karstā Jupitera - HD 189733 - atmosfērā tika atrasti ūdens tvaiki, ūdeņraža monoksīds un dioksīds un metāns. 2013. gadā vairāku planētu atmosfērās tika atrastas ūdens pēdas: HD 209458 b, XO-1b, WASP-12b, WASP-17b un WASP-19b. Pārliecinošs vairums eksoplanētu, uz kurām bija iespējams apstiprināt atmosfēras klātbūtni, ir karstie Jupiteri un karstie Neptūni. Par šīs atmosfēras klātbūtni un sastāvu var spriest pēc divu veidu novērojumiem. Pirmkārt, ar gaismas atstarošanu no zvaigznes atmosfērā, kad zvaigznes diska priekšā iet eksoplanete. Otrkārt, saskaņā ar tiešo planētas radiācijas spektru, ko iegūst, salīdzinot vecāku zvaigznes spektrus kopā ar planētu un tiem, kas iegūti, kad planēta ir paslēpta aiz zvaigznes.

2016. gada februārī astronomi ziņoja par 55. vēža e (Jansena) planētas atmosfēras sastāva noteikšanu. Tas pieder superzemju klasei - planētām, kuru masa ir lielāka nekā mūsu planētai, bet nesasniedz gāzes gigantu parametrus. Jansenam šis skaitlis ir 8,63 ± 0,35 Zemes masas. Planētas atmosfēras sastāvs tika atklāts, mainot tās vecākās zvaigznes - 55 Vēzis - spektru tā saukto tranzītu laikā, tas ir, brīžos, kad no zemes novērotāja viedokļa planēta iziet zvaigznes zvaigznes diska priekšā. Šīs pārejas laikā daļa zvaigznes gaismas iziet cauri planētas atmosfērai, savukārt noteiktus viļņu garumus atmosfēras gāzes absorbē, kas ļauj noteikt tās ķīmisko sastāvu. Novērojumi tika veikti ar Habla kosmiskā teleskopa platleņķa kameru. Kā izrādījās, Jansena planētas atmosfērā,satur ūdeņradi, hēliju un ciānūdeņradi.

Pagājušā gada decembrī zinātniekiem pirmo reizi izdevās noteikt laika apstākļus vienas eksoplanetes atmosfērā. Viņi izmantoja datus par planētu HAT-P-7 b, Cygnus zvaigznājā, ko četrus gadus savāca Keplera kosmiskais teleskops. HAT-P-7 b attiecas uz karstajiem Jupiteriem. Tās masa ir 1,776 Jupitera masas (16 reizes lielāka nekā Zemei), un tās diametrs ir 1,363 reizes lielāks par Jupitera diametru. Šo planētu no Zemes atdala 1044 gaismas gadi. HAT-P-7 b pieder “karsto Jupiters” klasei. Tas griežas ap savu zvaigzni ar 2,2 dienu periodu. Konstatējot HAT-P-7 b atmosfēras atspoguļotās gaismas daudzuma izmaiņas, zinātnieki atzīmēja dramatiskas izmaiņas tā spilgtākā stāvokļa stāvoklī. Tas, viņuprāt, norāda uz ļoti spēcīgu vēju, kas atmosfērā ietekmē mākoņus. “Ap planētu pūš stiprs vējš, mākoņi pārvietojas no nakts uz dienas pusi,- saka viens no darba autoriem Deivids Ārmstrongs (Deivids Ārmstrongs). "Vēja ātrums mainās tik dramatiski, ka tas rada milzīgus mākoņu veidojumus, kas aug un pēc tam pazūd."

Pašreizējais pētījums koncentrējās uz planētu GJ 1132b (Gliese 1132 b), kas riņķo ap vienu no zvaigznēm buras zvaigznājā. To novēroja Keeles universitātes, Maksa Planka astronomijas institūta un Romas Tor Vergata universitātes darbinieki, izmantojot Eiropas dienvidu observatorijas La Silla (Čīle) 2,2 metru teleskopu.

Planēta riņķo ap sarkano punduri Gliese 1132 39 gaismas gadu attālumā no mums. Tā atklāšana tika paziņota 2015. gada maijā, un oficiāla apstiprināšana sekoja tā paša gada novembrī. Tās masa ir 1,6 Zemes masas, tās rādiuss ir 1,2 Zemes rādiuss. Attālums līdz zvaigznei ir aptuveni 225 miljoni kilometru (no Zemes līdz Saulei 149,6 miljoni), orbītas periods ir 1,6 dienas. Planēta no savas zvaigznes saņem 19 reizes vairāk starojuma nekā Zeme no Saules, tāpēc temperatūra uz tās ir augstāka nekā uz Venēras, iespējams, uz virsmas tā pārsniedz 500 ° C.

Reklāmas video:

Novērojumi tika veikti deviņu planētas GJ 1132b tranzītu laikā septiņās dažādās joslās: divas infrasarkanajā un septiņas spektra redzamās daļās. Katrā diapazonā tika aprēķināts šķietamais planētas lielums. Rezultātā pētnieki atklāja, ka vienā no infrasarkano staru diapazoniem tā diametrs ievērojami pārsniedz datus par pārējo diapazonu. Tas ļauj secināt, ka ap planētu ir gāzes aploksne, kas ir necaurspīdīga noteikta viļņa garuma gaismas viļņiem un caurspīdīga visiem pārējiem. Turpmākās simulācijas, kas tika veiktas Kembridžas universitātē un Maksa Planka astronomijas institūtā, parādīja, ka šāda ietekme ir labi izskaidrojama ar ūdens tvaiku un metāna klātbūtni atmosfērā.

Iepriekš tika uzskatīts, ka planētu atmosfēra, kas riņķo ap sarkanajiem punduriem, ilgstoši nevar pastāvēt, jo šīs zvaigznes ir pārāk aktīvas un to uzliesmojumi neizbēgami novedīs pie šīs atmosfēras iznīcināšanas. Jaunie rezultāti ir iepriecinoši, jo šķiet, ka GJ 1132b atmosfēra pastāvēja miljardiem gadu. Tā kā sarkanie punduri ir tik izplatīti Visumā, atmosfēras klātbūtne to zvaigznēs palielina apstākļus ārpuszemes dzīvei.

Zinātnieku darbu publicēja Astronomical Journal.