Kosmosā ir neparasts eksoplanētas nosaukums Gliese 3470 b (GJ 3470 b.). Tā ir dīvaina pasaule, tāda veida kā hibrīds starp Zemi un Neptūnu. Tam ir tāds akmeņains kodols kā Zeme, bet to ieskauj atmosfēra, kas veidota no ūdeņraža un hēlija. Šī kombinācija ir atšķirībā no kaut kā mūsu pašu Saules sistēmā.
Planēta riņķo ar sarkanu punduru zvaigzni, kuras nosaukums ir Gliese 3470, vēža zvaigznājā. GJ 3470 b ir aptuveni 12,6 Zemes masas, kas nozīmē, ka tas ir aptuveni pusceļā starp Zemi un Neptūnu masu izteiksmē. (Neptūns ir aptuveni 17 Zemes masas.)
Pateicoties Keplera misijai, mēs zinām, ka šajā masu diapazonā ir daudz eksoplanetu. Iespējams, ka šajā diapazonā ietilpst līdz 80% planētu, kaut arī turpmākās eksoplanētas misijas to neapšaubāmi precizēs. Līdz šim astronomi nebija labi apskatījuši kādas šīs planētas atmosfēru, un tāpēc to veidošanās ir mazliet noslēpums.
Habla un Špicera kosmosa teleskopi ir apvienojušies, lai tuvāk apskatītu GJ 3470 b atmosfēru, un tā ir pirmā reize, kad astronomi ir spējuši identificēt planētas atmosfēras ķīmisko pirkstu nospiedumu, kā šis. Viņi atrada, ka uz planētas ir gandrīz neskarta, pirmatnējā ūdeņraža un hēlija atmosfēra, bez smagākiem elementiem.
Un tas rada mazliet noslēpumu.
"Mums Saules sistēmā nav kaut kas līdzīgs, un tas to padara."
Bjerns Benneke no Monreālas Universitātes Kanādā
Puse Zvaigzne, Puse Planēta?
GJ 3470 b ar ūdeņraža un hēlija atmosfēru dažos veidos vairāk atgādina zvaigzni, nevis planētu. Mūsu pašu saule ir 73% ūdeņraža, un pārējā ir gandrīz viss hēlijs. Tikai niecīga Saules daļa ir smagāki elementi, piemēram, skābeklis, neons, dzelzs un ogleklis. Gāzes giganti Jupiters un Saturns lielākoties ir ūdeņradis un hēlijs, bet tie satur arī citus savienojumus, piemēram, metānu un amonjaku, kā arī smagākus elementus. GJ 3470 b šo savienojumu gandrīz nav.
“Šis ir liels atklājums no planētas veidošanās viedokļa. Planēta riņķo ļoti tuvu zvaigznei un ir daudz mazāk masīva nekā Jupiters - 318 reizes lielāka par Zemes masu, bet tai ir izdevies iekustināt pirmatnējo ūdeņraža / hēlija atmosfēru, kuru lielākoties “nepiesārņo” smagāki elementi, ”sacīja Bjorns Benneke no Universitātes. Monreālā Kanādā, NASA paziņojumā presei. "Mums Saules sistēmā nav kaut kas līdzīgs, un tas to padara."
Šī darba astronomi apvienoja abu kosmosa teleskopu vairāku viļņu garuma iespējas, lai iegūtu labu ieskatu GJ 3470 b atmosfērā. Viņi to izdarīja, izmērot zvaigžņu gaismas absorbciju, kad eksoplaneta tranzītā devās savas saimnieka zvaigznes priekšā. Viņi arī izmērīja atstarotās gaismas zudumu, kad eksoplaneta gāja aiz zvaigznes. Kopumā kosmisko teleskopu pāris novēroja 12 tranzītus un 20 aptumsumus.
Astronomi izmanto spektroskopiju, lai identificētu ūdeņraža un hēlija ķīmiskos pirkstu nospiedumus atmosfērā, un planētas atmosfēras raksturs to visu padarīja iespējamu. Tas lielākoties ir skaidrs ar ļoti nelielu miglu, kas nozīmē, ka viņi varēja dziļi ieskatīties atmosfērā. "Pirmoreiz mums ir spektroskopisks šādas pasaules paraksts," sacīja Benneke.
Bet šī spektroskopija atklāja kaut ko negaidītu. Astronomi domāja, ka viņi atradīs Neptūna planētai līdzīgu ķīmisko sastāvu ar smagākiem elementiem, piemēram, skābekli un oglekli. Tā vietā viņi atrada atmosfēru, kas atgādināja Sauli.
“… Mēs atradām atmosfēru, kas ir tik slikta smagajos elementos, ka tās sastāvs atgādina Saules ūdeņraža / hēlija bagāto kompozīciju.”
BJÖRN BENNEKE no MONTREAL UNIVERSITĀTES KANĀDĀ
"Mēs gaidījām atmosfēru, kas stipri bagātināta ar smagākiem elementiem, piemēram, skābekli un oglekli, kas veido bagātīgus ūdens tvaikus un metāna gāzi, līdzīgi tam, ko mēs redzam uz Neptūna," sacīja Benneke. "Tā vietā mēs atradām atmosfēru, kas ir tik slikta smagajos elementos, ka tās sastāvs atgādina Saules ūdeņraža / hēlija bagāto kompozīciju."
Piecing to kopā
Tagad, kad astronomi ir ieguvuši labu rokturi eksoplanētas atmosfērā, pateicoties Habla un Špicera kosmosa teleskopu apvienotajam spēkam, viņi var sākt saprast, kā šī oddbola planēta varētu būt izveidojusies.
GJ 3470 b ir krasi pretstatā citām eksoplanetām. Astronomi domā, ka citas eksoplanetes, piemēram, karstie jupiteri, veidojas lielā attālumā no savas saules un pēc tam migrē uz iekšu. Bet astronomi domā, ka šī eksoplaneta izveidojās ļoti tuvu tai sarkanajai pundurzvaigznei, tuvu tai vietai, kur tā šodien atrodas.
Sākotnēji tas, iespējams, izveidojās kā mazs akmeņains objekts, kas bija iegrimis protoplanetārā diska centrā, apmēram tajā pašā laikā, kad izveidojās zvaigzne. Tā būtu savākusi savu atmosfēru no tā paša pirmatnējā materiāla diskā, no kura veidojās zvaigzne. Un tas izskaidro tā ūdeņraža / hēlija atmosfēru un kāpēc tai trūkst smagāku elementu.
"Šis ir liels atklājums no planētas veidošanās viedokļa."
BJÖRN BENNEKE no MONTREAL UNIVERSITĀTES KANĀDĀ
"Mēs redzam priekšmetu, kurš no protoplanetārā diska varēja uzkrāties ūdeņradim, bet neizbēga, lai kļūtu par karstu Jupiteru," sacīja Benneke. "Šis ir intriģējošs režīms."
Varbūt ir noticis tas, ka tas joprojām uzkrāsoja lietu no diska, bet zvaigzne auga ātrāk un disks izklīda. Tas neļāva GJ 3470 b kļūt lielākiem un kļūt līdzīgākiem gāzes milžiem mūsu Saules sistēmā ar smagāku elementu atmosfēru.
Pagaidām šeit ir mūsu izpratne par šo intriģējošo, nepāra bumbas eksoplanetu. Bet, kad Džeimsa Veba kosmiskais teleskops (JWST) būs izveidots un darbojas, tas mums pastāstīs vairāk.
JWST ir jaudīgs kosmiskais teleskops, kas ar nepieredzētu jutīgumu var redzēt infrasarkano staru. Tas spēs pārbaudīt GJ 3470 b un citu eksoplanetu atmosfēru un atklāt vēl neredzētas lietas. Jo īpaši tas novēros viļņu garumos, kas aptraipošu miglu padara gandrīz caurspīdīgu.
Tad mūsu izpratne par visām eksoplanetām, ne tikai par šo, pieaugs lēcienveidīgi.
Avoti:
- Preses relīze: Vidēja lieluma planētas atmosfēru atklāja Habls, Špicers
- Wikipedia: Gliese 3470 b
- Špicera kosmiskais teleskops
