Przejdź do głównej zawartości

Teleskopy NASA odkryły czyste niebo i parę wodną na exo-Neptunie

Astronomowie korzystający z danych z teleskopów NASA – Hubble, Spitzer i Kepler – odkryli czyste niebo oraz parę wodną na planecie gazowej poza naszym Układem Słonecznym. Planeta ma rozmiar Neptuna, co czyni ją najmniejszą z tych, na których wykryto jakiekolwiek cząsteczki.

„Odkrycie to jest znaczące w analizie składu atmosfery mniejszych, skalistych planet, bardziej takich jak Ziemia. Osiągnięcia takie są dziś możliwe tylko dzięki połączeniu możliwości tych unikalnych i potężnych obserwatoriów” – powiedział John Grunsfeld, asystent administratora NASA w Waszyngtonie. Chmury w atmosferach planet mogą blokować widok cząstek bazowych, które ujawniają informacje na temat powstania i historii planety. Odkrycie czystego nieba nad planetą rozmiarów Neptuna jest dobrym znakiem wskazującym, że mniejsze planety mogą mieć podobną dobrą widoczność.

„Gdy astronomowie idą w nocy obserwować przez teleskop, mówią ‘czyste niebo’ to znaczy szczęście. W tym przypadku znaleźliśmy czyste niebo na odległej planecie. To szczęście dla nas, ponieważ oznacza to, że chmury nie będą nam blokowały widoku na cząsteczki wody” – powiedział Jonathan Fraine z Uniwersytetu Maryland.
Planeta – HAT-P-11b – nazywana również exo-Neptun, jest planetą rozmiarów Neptuna, krążącą wokół innej gwiazdy. Znajduje się w odległości 120 lat świetlnych od nas, w gwiazdozbiorze Łabędzia. W przeciwieństwie do Neptuna planeta ta krąży bliżej swojej gwiazdy macierzystej, wykonując w przybliżeniu jedno okrążenie na pięć dni. Wydaje się być gorącym światem ze skalistym jądrem i gazową atmosferą. Niewiele więcej było wiadomo o składzie planety, czy innej podobnej do exo-Neptuna.

Częścią wyzwania w analizie atmosfer planet jest ich rozmiar. Większe, takie jak Jowisz są łatwiejsze do zobaczenia, ponieważ mają imponujący obwód i stosunkowo odętą atmosferę. W rzeczywistości, badacze już wykryli parę wodną w tamtych planetach. Mniejsze planety są trudniejsze do badania, a co więcej obserwowane do tej pory wydawały się być zachmurzone.

W nowych badaniach astronomowie określili spojrzenie na atmosferę, nie wiedząc, czy jej atmosfera będzie zachmurzona, czy nie. Użyli Wide Filed Camera 3 teleskopu Hubble’a, oraz techniki zwanej spektroskopią transmisyjną, w której planeta jest obserwowana, gdy przechodzi na tle tarczy swojej macierzystej gwiazdy. Światło gwiazdy jest filtrowane przez brzeg atmosfery planety i trafia do obiektywu teleskopu. Jeśli cząsteczki takie jak para wodna są obecne, pochłaniają część światła gwiazdy, pozostawiając wyraźny podpis w świetle, które dociera do naszych teleskopów. Korzystając z tej strategii, Hubble był w stanie wykryć parę wodną w HAT-P-11b. Technika ta wskazuje, że planeta nie posiada chmur blokujących widok. Jest to obiecujący znak, że bardziej bezchmurne planety mogą być zlokalizowane i analizowane w przyszłości.

Ale zanim zespół będzie mógł świętować czyste niebo na exo-Neptunie, musi pokazać, że te gwiezdne punkty – chłodniejsze „piegi” na tarczy gwiazdy – nie były prawdziwym źródłem pary wodnej. Zimne gwiezdne punkty na tarczy macierzystej gwiazdy mogą zawierać parę wodną, co uwidoczni fałszywie pochodzenie z planety. Dlatego zespół zwrócił się do teleskopów Kepler i Spitzer. Kepler obserwował jeden kawałek nieba przez lata, i zdarzyło się, że HAT-P-11b leżał w tym obszarze. Te dane w świetle widzialnym są połączone z ukierunkowanymi obserwacjami Spitzera uzyskanymi w podczerwieni. Porównując te obserwacje, astronomowie zorientowali się, że gwiezdne punkty były zbyt gorące, by zawierać jakąkolwiek parę.

To właśnie w tym momencie zespół mógł świętować wykrycie pary wodnej na świecie tak różnym od naszego w Układzie Słonecznym. „Myślimy, że ten exo-Neptun może mieć zróżnicowany skład, co odzwierciedla historię jego powstania. Teraz, z tymi danymi możemy poskładać opowiadanie na temat pochodzenia tych odległych światów” – mówi Heather Knutson z California Institute of Technology w Pasadenie. Wyniki z tych trzech teleskopów pokazują, że HAT-P-11b składa się z płaszcza pary wodnej, wodoru i prawdopodobnie innych, jeszcze nie zidentyfikowanych cząsteczek. Teoretycy będą sporządzać nowe modele wyjaśniające charakterystykę i pochodzenie planet.

Astronomowie planują badać więcej exo-Neptunów w przyszłości, i mają nadzieję stosować tę samą metodę co przy mniejszych super-Ziemiach – masywnych, skalistych kuzynach naszej planety. Nasz Układ Słoneczny nie posiada super-Ziemi, ale misja Kepler odnajduje je tłumnie wokół innych gwiazd. Kosmiczny Teleskop James Webb, które powinien wystartować w 2018 r. będzie szukał pary wodnej i innych cząsteczek na super-Ziemiach.

Źródło:
Hubble

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu.

Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu.
Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach.
Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz.
W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę. Naukowcy uważają, że źró…

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi.

Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego.
„Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy.
Do odkrycia naukowcy wykorzystali dane…

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne.


Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”.
Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przedstawiona przez b…