Przejdź do głównej zawartości

Zaglądając w atmosferę najgorętszej znanej planety

Gdy bardzo gorąca planeta typu Jowisza – KELT-9b – błyszczy przechodząc przed tarczą swojej macierzystej gwiazdy, astronomowie mają okazję zbadać jej płonącą atmosferę.


W naszych staraniach, aby dowiedzieć się więcej o światach poza naszym Układem Słonecznym, atmosfera stanowi kluczowy element. Charakterystyka atmosfery egzoplanet może dostarczyć nam wglądu w skład chemiczny i klimat planet, ich ewolucję a nawet – z pewnymi potencjalnymi zastrzeżeniami – ich zdatność do zamieszkania.

W szczególności tranzytujące planety dają nam wyjątkową ku temu okazję. Gdy planeta przechodzi przed gwiazdą macierzystą, krótko obserwujemy światło gwiazdy filtrowane przez atmosferę planety. Badając widmo tego światła, nie tylko możemy zidentyfikować obecność określonych atomów i cząsteczek w atmosferze planety, ale możemy również dowiedzieć się więcej o tym, gdzie się znajdują oraz o właściwościach atmosferycznych w tych lokalizacjach.

W nowym badaniu prowadzonym przez Jake'a Turnera (Cornell University) zespół naukowców zagłębia się w takie widmo transmisji egzoplanety KELT-9b.

KELT-9b to ekstremalny świat. Jest to najgorętsza znana planeta z temperaturą po dziennej stronie przekraczającą 4500K – gorętsza niż wiele gwiazd! Ten bardzo gorący Jowisz krąży w odległości zaledwie 0,035 jednostki astronomicznej od swojej wrzącej gwiazdy typu A lub B, wirując wokół niej w ciągu zaledwie 1,5 dnia.

Intensywne bombardowanie promieniowaniem KELT-9b prawie na pewno ma swoje następstwa: to energetyczne światło powinno dysocjować cząsteczki na ich atomy składowe i jonizować metale w gorącej atmosferze, i nadmuchać wodorową otoczkę wokół planety do punktu, w którym gorący gaz ucieka.

Turner i jego współpracownicy badają ekstremalne warunki w atmosferze KELT-9b za pomocą widm transmisyjnych o wysokiej rozdzielczości wykonanych instrumentem CARMENES znajdującym się na 3,5-metrowym teleskopie Calar Alto w Hiszpanii.

Autorzy pracy znajdują linie absorpcyjne wskazujące na obecność zjonizowanego wapnia, Ca II, w widmach atmosfery KELT-9b. To zaledwie drugi przypadek, gdy zaobserwowano Ca II w atmosferze gorącego Jowisza. Znajdują także widoczną absorpcję Hα – dowód, który potwierdza istnienie rozległej powłoki wodorowej otaczającej napromieniowaną planetę.

Dzięki modelowaniu widm, które uzyskują dla KELT-9b, naukowcy są w stanie zidentyfikować ciśnienia, wysokości i temperatury, w których te linie widmowe tworzą się w atmosferze. Badając atmosferę odkryli linie Ca II na wysokości 1,32-1,40 promienia planety. Linia Hα dostarcza informacji z wysokości ponad 1,44 promienia planety.

Łącznie te linie absorpcyjne działają jak termometry atmosferyczne, dostarczając obraz profilu temperatury atmosferycznej KELT-9b i zapewniając spojrzenie na energię, która wchodzi i opuszcza atmosferę planety.

Wyniki te pokazują moc wykorzystanej techniki, ukazując niezwykłe bogactwo informacji, które możemy uzyskać z odległego światła gwiazdy przefiltrowanego przez atmosferę ekstremalnego świata.

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…