Super-Earth 55 Cancri e (pazīstams arī kā Janssen) ir nedaudz slavens, jo eksoplaneta iet. Šī pasaule, kas sākotnēji tika atklāta 2004. gadā, bija viena no nedaudzajām, kuras atklāja pirms Keplers misija. Līdz 2016. gadam tā bija arī pirmā eksoplaneta, kuras atmosfēra tika veiksmīgi raksturota. Gadu gaitā uz šīs planētas ir veikti vairāki pētījumi, kas atklāja dažas diezgan interesantas lietas par tās sastāvu un struktūru.
Piemēram, zinātnieki vienā reizē uzskatīja, ka 55 Cancri e ir “dimanta planēta”, turpretī jaunāks darbs ir balstīts uz Špicera kosmiskais teleskops secināja, ka tās virsmu klāj karstas lavas ezeri. Tomēr jauns pētījums, ko veikuši NASA reaktīvo dzinēju laboratorijas zinātnieki, norāda, ka, neskatoties uz intensīvo virsmas karstumu, 55 Cancri e ir atmosfēra, kas ir salīdzināma ar Zemes, tikai daudz karstāka!
Pētījums ar nosaukumu “Gadījums atmosfērai uz zemes virs zemes 55 Cancri e” nesen parādījās Astrofizikas žurnāls. Izabēla Andželo vadībā (fizisko zinātņu maģistrs kopā ar UC Berkeley) ar Renju Hu palīdzību - astronomu un Habla stipendiātu ar JPL un Caltech - pāris veica detalizētāku Spicers dati, lai noteiktu atmosfēras varbūtību un sastāvu ap 55 Cancri e.
Iepriekšējie planētas pētījumi atzīmēja, ka šī super Zeme (kas ir divreiz lielāka par mūsu planētu) riņķo ap ļoti tuvu tās zvaigznei. Rezultātā tam ir ļoti īss orbitālais periods - apmēram 17 stundas un 40 minūtes, un tas ir paisuma un aizslēgts (ar vienu pusi nemitīgi vērstu pret zvaigzni). No 2013. gada jūnija līdz jūlijam Spicers novērots 55 Cancri e un iegūti temperatūras dati, izmantojot īpašo infrasarkano kameru.
Sākotnēji temperatūras dati tika uzskatīti par norādi, ka uz virsmas ir lielas lavas nogulsnes. Tomēr pēc šo datu atkārtotas analīzes un apvienošanas ar jaunu modeli, kuru iepriekš izstrādāja Hu, komanda sāka šaubīties par šo skaidrojumu. Pēc viņu atklājumiem planētai ir jābūt biezai atmosfērai, jo lavas ezeri, kas pakļauti kosmosam, radītu augstas temperatūras karsta vietas.
Turklāt viņi arī atzīmēja, ka temperatūras atšķirības starp dienas un nakts pusi nebija tik ievērojamas, kā tika uzskatīts iepriekš - vēl viena atmosfēras norāde. Salīdzinot planētas spilgtuma izmaiņas ar enerģijas plūsmas modeļiem, komanda secināja, ka atmosfēra ar gaistošiem materiāliem ir labākais izskaidrojums augstajai temperatūrai. Kā Renju Hu paskaidroja nesenā NASA paziņojumā presei:
“Ja uz šīs planētas ir lava, tai būtu jāpārklāj visa virsma. Bet lavu mūsu skatījumā slēptu bieza atmosfēra. Zinātnieki diskutē par to, vai uz šīs planētas ir tāda atmosfēra kā Zeme un Venēra, vai tikai akmeņains kodols un nav tādas atmosfēras kā Merkurs. Atmosfēras apstāklis tagad ir spēcīgāks nekā jebkad agrāk. ”
Izmantojot Hu uzlaboto modeli, kā siltums plūst pa visu planētu un izstaro atpakaļ kosmosā, viņi atklāja, ka dienas laikā temperatūra vidēji būs aptuveni 2573 K (2300 ° C; 4200 ° F). Tikmēr temperatūra “aukstajā” pusē būtu vidēji aptuveni 1573–1673 K (1 300–1400 ° C; 2400– līdz 2 600 ° F). Ja uz planētas nebūtu atmosfēras, temperatūras atšķirības būtu daudz ekstrēmākas.
Runājot par šīs atmosfēras sastāvu, Angelo un Hu atklāja, ka tā, iespējams, ir līdzīga Zemei - satur slāpekli, ūdeni un pat skābekli. Lai arī daudz karstāks, atmosfēras blīvums arī šķita līdzīgs Zemei, kas liek domāt, ka planētas sastāvs, visticamāk, ir akmeņains (aka. Sauszemes). Negatīvā puse ir tāda, ka temperatūra ir pārāk karsta, lai virsma uzturētu šķidru ūdeni, kas padara apdzīvošanu par iesācēju.
Galu galā šis pētījums bija iespējams, pateicoties Hu izstrādātajai metodei, kas atvieglo eksoplanetu atmosfēras un virsmas izpēti. Andželo, kurš vadīja pētījumu, strādāja pie tā kā prakses laikā ar JPL un pielāgoja Hu modeli 55 Cancri e. Iepriekš šis modelis tika piemērots tikai masu gāzes gigantiem, kas riņķo tuvu viņu attiecīgajai saulei (pazīstams arī kā “karstie Jupiters”).
Protams, ir neatrisināti jautājumi, kurus šis pētījums palīdz izvirzīt, piemēram, kā 55 Cancri e ir izvairījies no atmosfēras zaudēšanas kosmosā. Ņemot vērā to, cik tuvu planēta riņķo ap zvaigzni, un to, ka tā ir bēguma fāzē, tā tiks pakļauta intensīvam starojuma daudzumam. Turpmākie pētījumi var palīdzēt atklāt, kā tas notiek, un palīdzēs uzlabot mūsu izpratni par lielajām, akmeņainajām planētām.
Šī modeļa piemērošana Super-Earth ir lielisks piemērs tam, kā pēdējos gados ir attīstījusies eksoplanētu izpēte. Sākumā zinātnieki aprobežojās ar tādu gāzes gigantu izpēti, kuri riņķo ap zvaigznēm (kā arī attiecīgajā atmosfērā), jo tos ir visvieglāk pamanīt un raksturot. Bet, pateicoties uzlabojumiem instrumentācijā un metodēs, palielinās to planētu klāsts, kuras mēs esam spējīgi pētīt.
