Mēs beidzot esam ieguvuši pirmo optisko skatu uz eksoplanetu un tās atmosfēru, un zēns, vai tā ir dīvaina vieta. Planētas nosaukums ir HR8799e, un tās atmosfēra ir sarežģīta. HR8799e atrodas globālās vētras rokās, kur dominē virpuļojoši dzelzs un silikātu mākoņi.
Pateicoties Kepler kosmosa kuģim, mēs pēdējos gados esam atklājuši daudz eksoplanētu un eksoplanetu kandidātu. Patiesībā tagad tas ir gandrīz ierasts. Bet mēs par viņiem nezinām pietiekami daudz. Mēs varam noteikt viņiem masu diapazonu, kā arī to iespējamo sastāvu un blīvumu, bet atmosfēras īpašības ir paslēptas no mums.
Bet tas sāk mainīties.
Mēs varam pateikties Eiropas Dienvidu observatorijai (ESO) par šo skatienu uz tālo eksoplanetu. Viņi izmantoja savu GRAVITY instrumentu savā ļoti lielā teleskopa interferometrā, lai iegūtu pirmo eksoplanētas tiešo novērojumu. Šis nav faktiskais planētas attēls, bet gan atmosfēras optiskais spektrs, un tas ir daudz detalizētāks nekā jebkas, ko mēs iepriekš esam redzējuši.
HR8799e ir tā sauktais “super-Jupiters” un atšķirībā no jebkuras planētas mūsu Saules sistēmā. Tas ir gāzes gigants, kas ir apmēram 5 līdz 10 reizes lielāks nekā Jupiters, un tas riņķo ap zvaigzni aptuveni 129 gaismas gadu attālumā. Ja tas atrastos mūsu Saules sistēmā, tā orbīta atrastos starp Saturnu un Urānu. Tā ir arī jauna planēta, kurai ir tikai aptuveni 30 miljoni gadu. Un HR8799e joprojām ir ļoti karsts.
Planēta būtībā ir karsta, jauna, mazuļa, un zinātnieki domā, ka tā varētu atvērt logu planētu un Saules sistēmu veidošanā. Tā ir naidīga vieta, ciktāl dzīve iet. No brīža, kad tas izveidojās, tas joprojām ir karsts, un tam ir spēcīgs siltumnīcas efekts. Tas ir nāvējošs 1000 grādi pēc Celsija.
Bet tā apdzīvojamība vai nedzīvojamība šeit nav tas, kas ir svarīgi.
"Tas glezno milzu eksoplanetes dinamiskās atmosfēras attēlu dzimšanas brīdī, kad notiek sarežģīti fizikāli un ķīmiski procesi."
Parīzes observatorijas un Maksa Planka ārpuszemes fizikas institūta pētnieks Silvestrs Lacūrs.
Šī ir pirmā reize, kad mēs uzzinām tik daudz detaļu par eksoplanetu, un tas viss pateicoties VLT interferometram un pievienotajam GRAVITY instrumentam. Attēls ir desmit reizes detalizētāks nekā jebkuri iepriekšējie novērojumi, kas ļāva astronomiem atklāt dažus pārsteigumus.
Detalizēts HR8799e spektrs parādīja, ka atmosfērā ir dzelzs un silikāta putekļu mākoņi. Tas satur arī vairāk oglekļa monoksīda nekā metāns, kas rada neizpratni.
"Mūsu analīze parādīja, ka HR8799e ir atmosfēra, kas satur daudz vairāk oglekļa monoksīda nekā metāns - kaut kas nav gaidāms no līdzsvara ķīmijas," skaidro grupas vadītāja Silvreta Lākora pētnieks CNRS Novada observatorijas - PSL un Maks Planka Ārpuszemes fizikas institūta. "Mēs vislabāk varam izskaidrot šo pārsteidzošo rezultātu ar augstu vertikālo vēju atmosfērā, kas neļauj oglekļa monoksīdam reaģēt ar ūdeņradi, veidojot metānu."
Lacour saka, ka paredzamās ķīmiskās reakcijas, kurās iesaistīts oglekļa monoksīds un metāns, nenotiek, kā paredzēts, un ka rezultātā atmosfēra neatrodas līdzsvarā. Viņš norāda, ka augstie vertikālie vēji neļauj abiem sajaukties un reaģēt.
Mulsina arī dzelzs un silikāta putekļu mākoņi. Saskaņā ar paziņojumu presei, dzelzs un silikāts apvienojumā ar augstu oglekļa monoksīda līmeni liecina, ka HR8799e atmosfēra ir ieskauj spēcīgu vētru.
Kopumā eksoplaneta tiek atklāta kā ļoti jauna planēta ar sarežģītu atmosfēru, kurā notiek daudz pārmaiņu, un tā nekur nav tuvu nevienam stabilam stāvoklim.
"Mūsu novērojumi liecina, ka no iekšpuses ir izgaismota gāzes bumba ar siltas gaismas stariem, kas virpuļo caur vētrainiem tumšu mākoņu plankumiem," izstrādā Lacour. “Konvekcija pārvietojas ap silikāta un dzelzs daļiņu mākoņiem, kas sadalās un nokļūst iekšā. Tas attēlo milzu eksoplanetes dinamisko atmosfēru dzimšanas brīdī, kurā notiek sarežģīti fizikāli un ķīmiski procesi. ”
Tas ir intriģējošs rezultāts gan ESO, gan VLT-I, gan GRAVITY. GRAVITY jau ir atbildīgs par dažiem citiem novatoriskiem darbiem, ieskaitot gāzes novērošanu, kas virpuļo ap melno caurumu ar 30% gaismas ātrumu.
Cerams, ka viņi to izmantos, lai attēlotu vairāk eksoplanetu. Un tā tālāk.
