Astronomi su pronašli gustu atmosferu na vrućoj super-Zemlji

Pronalaženje egzoplanete slične Zemlji pokazalo se teškim, posebno u pogledu atmosferskih parametara.
Svi kandidati koji su do sada proučavani imaju ili veoma malu atmosferu ili zapažanja koja su dala dvosmislene rezultate. Egzoplaneta Jansen može promeniti ovaj trend. Prema zapažanjima svemirskog teleskopa Džejms Veb, atmosfera ove stenovite planete je prilično gusta i zanimljivog sastava.

Planeta Jansen, ili 55 Cancri e , dugo je bila od interesa za astronome. To je jedna od prvih tranzitnih super-Zemlja (to jest, planeta redovno prolazi između nas i zvezde) koja je otkrivena. U njegovoj „porodici“ postoje još najmanje četiri planete, uključujući vrući Jupiter i gasni gigant sa orbitalnim periodom od 15 godina. Svi oni lete oko jarko žutog patuljka koji je deo dvostruke zvezde. Njegov pratilac, crveni patuljak, leti na udaljenosti od oko 1060 astronomskih jedinica.

Žuti patuljak 55 Cancri e je jedna od retkih poznatih svetlih zvezda sa tranzitnim planetama. Međutim, samo Jansen je otkriven metodom tranzita, svi ostali su do sada otkriveni samo „pomeranjem” zvezde, odnosno metodom radijalne brzine. Inače, zvezda je vidljiva golim okom pod povoljnim vremenskim uslovima. Nalazi se 40 svetlosnih godina od nas.

55 Cancri e je najbliži zvezdi i rotira se za manje od jednog zemaljskog dana. Skoro je dvostruko veći od Zemlje (1,95 Zemljinih radijusa), a skoro devet puta veći po masi (8,8 Zemljinih masa). Zbog svoje blizine zvezdi, njena ravnotežna temperatura dostiže 1,7 hiljada stepeni Celzijusa (dve hiljade kelvina). Ovo je uporedivo sa temperaturom najhladnijih zvezda.

Astronomi već dugo posmatraju ovu planetu u pokušaju da razumeju njenu strukturu i sastav. Tranzitna metoda omogućava proučavanje strukture atmosfere analizom promena u zračenju zvezde kada planeta prođe ispred nje.

Tako su naučnici potvrdili da 55 Cancri e ne može imati pretežno vodoničnu atmosferu, odnosno atmosferu „datu mu od rođenja“. Prvo, to nije vidljivo u podacima posmatranja. Drugo, sa takvom bliskošću sa zvezdom, ona bi odavno „isparila“.

Astronomi koji su analizirali verovatnu istoriju i uslove 55 Cancri e evolucije čak su zaključili da je planeta verovatno „gola“. Drugi naučnici sugerišu da ako postoji atmosfera, onda je ona „sekundarna“, zasićena jedinjenjima iz procesa na samoj planeti, prvenstveno vulkanskih. Sve ove studije su sprovedene pre lansiranja svemirskog teleskopa Džejms Veb. S obzirom na dugogodišnje interesovanje za ovu egzoplanetu, nije iznenađujuće što je program teleskopa izdvojio vreme za proučavanje Jansena. A sada su naučnici podelili rezultate svojih prvih zapažanja.

U novom radu objavljenom u časopisu Nature , istraživači su obrađivali podatke koje je prikupio Džejms Veb. Uprkos rezoluciji i mogućnostima teleskopa, pokazalo se da je teško „očistiti“ dobijene vrednosti od „buke“ zvezde i drugih obližnjih izvora. Analizu je nezavisno sprovelo nekoliko grupa.

Pre svega, proučavali su temperaturu i „sjaj“ planete kako bi odbacili hipotezu o „goloj“ planeti. Rastopljena lava nije sposobna da da takve pokazatelje, što znači da toplota mora biti raspoređena značajnom atmosferom – debljinom od nekoliko procenata radijusa planete.

Da bi utvrdili sastav ove atmosfere, naučnici su testirali „očišćene“ podatke posmatranja na raznim kompjuterskim modelima različitih odnosa jedinjenja. Atmosfera bogata ugljen-dioksidom i ugljen-dioksidom najbolje je odgovarala indikatorima. Kod nekih modela poklapanje je bilo još bolje kada su dodani voda, sumpor-dioksid i fosfin.

Kao što su autori rada pokazali, Janssen može održati takvu atmosferu sa svojim okeanom magme. U takvim uslovima, čak ni jako zračenje zvezde nije u stanju da je „ispari“. Štaviše, uočene „fluktuacije“ u zračenju same planete mogu se objasniti emisijama iz okeana lave – kako isparljivijih supstanci koje utiču na zagrevanje različitih slojeva atmosfere, tako i jedinjenja koja se mogu kondenzovati u kratkotrajne oblake.

Da bi potvrdili ove zaključke, autori rada su pozvali na nastavak posmatranja atmosfere planete pomoću teleskopa Džejms Veb.

Ostavite komentar