Przejdź do głównej zawartości

Szafiry i diamenty na niebie

Naukowcy z uniwersytetów w Zurychu i Cambridge odkryli nową, egzotyczną klasę planet poza Układem Słonecznym. Te super-Ziemie powstały w wysokich temperaturach blisko gwiazdy macierzystej i zawierają duże ilości wapnia, aluminium i ich tlenków – w tym szafiru i rubinu.


Dwadzieścia jeden lat świetlnych stąd, w gwiazdozbiorze Kasjopei, planeta o nazwie HD219134 b okrąży swoją gwiazdę raz na trzy dni (rok trwa na niej 3 dni). Mając masę prawie pięciu ziem, jest nazywana super-Ziemią. Jednak w przeciwieństwie do naszej planety, najprawdopodobniej nie ma ona masywnego żelaznego jądra, ale zamiast tego jest bogata w wapń i aluminium. HD219134 b jest jedną z trzech kandydatek, które prawdopodobnie należeć będą do nowej, egzotycznej klasy planet pozasłonecznych.

Naukowcy wykorzystują modele teoretyczne do badania formowania się planet i porównywania swoich wyników z danymi obserwacyjnymi. Wiadomo, że podczas formowania się, gwiazdy takie jak Słońce, były otoczone dyskiem gazu i pyłu, w którym rodziły się planety. Skaliste planety, takie jak Ziemia, powstały ze stałych ciał pozostałych po rozproszeniu protoplanetarnego dysku gazowego. Te bloki budowlane są skondensowane z mgławicy gazowej jako chłodzony dysk.

Ale są też rejony blisko gwiazdy, gdzie jest o wiele cieplej. Wiele pierwiastków wciąż znajduje się w gazowym stadium, a bloki planetarne mają zupełnie inny skład. W swoich modelach zespół badawczy obliczył, jak wyglądałaby planeta powstająca w tak gorącym regionie. Odkryli, że wapń i aluminium są głównymi składnikami obok magnezu i krzemu oraz że prawie brak w nich żelaza. Z tego powodu planety takie nie mogą posiadać pola magnetycznego, takiego jak Ziemia. A ponieważ struktura wewnętrzna jest tak różna, ich system chłodzenia i atmosfera będą się różnić od normalnych super-Ziemi. Zespół zatem mówi o nowej, egzotycznej klasie super-Ziem powstałej z kondensatów o wysokiej temperaturze.

Z obliczeń wynika, że planety mają od 10 do 20% mniejsze gęstości, niż Ziemia. Naukowcy przeanalizowali także inne egzoplanety o podobnie niskiej gęstości. Sprawdzili różne scenariusze, aby wyjaśnić zaobserwowane gęstości. Na przykład gruba atmosfera może prowadzić do obniżenia ogólnej gęstości. Ale dwie z badanych egzoplanet, 55 Cancri e i WASP-47 e, okrążają swoją gwiazdę tak blisko, że ich temperatura powierzchniowa wynosi prawie 3 000 stopni i dawno straciłyby tę gazową powłokę. Na HD219134 b jest mniej gorąco i sytuacja jest bardziej skomplikowana. Na pierwszy rzut oka niższą gęstość można wytłumaczyć głębokimi oceanami. Ale druga planeta krążąca wokół gwiazdy nieco dalej sprawia, że ten scenariusz jest mało prawdopodobny. Porównanie dwóch obiektów wykazało, że wewnętrzna planeta nie może zawierać więcej wody lub gazu niż zewnętrzna. Nadal nie jest jasne, czy oceany magmy mogą przyczynić się do niższej gęstości.

W ten sposób naukowcy znaleźli trzy kandydatki, które należą do nowej klasy super-Ziem z tą egzotyczną kompozycją. Korygują również wcześniejszy obraz super-Ziemi, 55 Cancri e, która w 2012 r. trafiła na nagłówki gazet jako „diament na niebie”. Wcześniej badacze zakładali, że planeta składa się głównie z węgla, ale na podstawie kolejnych obserwacji musieli odrzucić tę teorię.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

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…