Przejdź do głównej zawartości

Odparowany metal odnaleziony w atmosferze egzoplanety

Międzynarodowy zespół naukowców zbadał atmosferę ultra-gorącej egzoplanety WASP-121b. Znaleźli w niej szereg metali w stanie gazowym. Wyniki te są kolejnym krokiem w poszukiwaniu światów potencjalnie nadających się do zamieszkania.


WASP-121b to egzoplaneta znajdująca się w odległości 850 lat świetlnych od Ziemi, okrążająca swoją gwiazdę macierzystą w czasie krótszym niż dwa ziemskie dni. WASP-121b znajduje się bardzo blisko swojej gwiazdy – około 40 razy bliżej niż Ziemia od Słońca. To bliskie sąsiedztwo jest również głównym powodem jej niezwykle wysokiej temperatury, sięgającej od 2500 do 3000 stopni Celsjusza. To sprawia, że jest idealnym obiektem do nauki o bardzo gorących światach.

Naukowcy pod kierownictwem Jensa Hoeijmakersa, pierwszego autora badania i pracownika naukowego z tytułem doktora w National Center of Competence in Research PlanetS na uniwersytetach w Bernie i Genewie, przeanalizowali dane zebrane przez wysokiej rozdzielczości spektrograf HARPS. Udało im się wykazać, że w atmosferze WASP-121b występuje łącznie co najmniej siedem metali w stanie gazowym.

W atmosferze egzoplanety WASP-121b dzieje się niespodziewanie dużo
WASP-121b od czasu jej odkrycia była intensywnie badana. „Wcześniejsze wyniki wskazywały, że w jej atmosferze dużo się dzieje” – wyjaśnia Jens Hoeijmakers. I to pomimo faktu, że astronomowie założyli, że ultra-gorące planety mają raczej proste atmosfery, ponieważ w takim upale może powstać niewiele złożonych związków chemicznych. W jaki sposób zatem atmosfera WASP-121b osiągnęła tak nieoczekiwaną złożoność?

„Wcześniejsze badania próbowały wyjaśnić tę złożoność teoriami, które wydawały mi się niewiarygodne” – mówi Hoeijmakers. W badaniach podejrzewano, że główną przyczyną złożoności atmosfery w WASP-121b były cząsteczki zawierające stosunkowo rzadki metal – wanad. Według Hoeijmakersa miałoby to sens jednak tylko wtedy, gdyby w atmosferze zabrakło bardziej pospolitego metalu – tytanu. Dlatego Hoeijmakers i jego koledzy postanowili znaleźć inne wyjaśnienie. „Okazało się jednak, że mieli rację. Ku mojemu zdziwieniu w obserwacjach faktycznie znaleźliśmy mocne ślady wanadu” – przyznaje jednoznacznie Hoeijmakers. Równocześnie jednak brakowało tam tytanu, co z kolei potwierdziło przypuszczenia Hoeijmakersa.

Odparowane metale
Jednak zespół dokonał innych, nieoczekiwanych odkryć. Oprócz wanadu, odkryli w atmosferze WASP-121b sześć innych metali: żelazo, chrom, wapń, sód, magnez i nikiel. „Wszystkie metale odparowały w wyniku wysokich temperatur panujących na WASP-121b, gwarantując w ten sposób, że powietrze tej egzoplanety składa się między innymi z odparowanych metali” – wyjaśnił Hoeijmakers.

Nowa era w badaniach egzoplanet
Tak szczegółowe wyniki pozwalają badaczom na przykład wyciągnąć wnioski na temat procesów chemicznych zachodzących na takich planetach. Jest to kluczowa umiejętność na niezbyt odległą przyszłość, kiedy zostaną opracowane większe, bardziej czułe teleskopy i spektrografy. Pozwoli to astronomom na badanie właściwości mniejszych, chłodniejszych planet skalistych podobnych do Ziemi. „Dzięki tym samym technikom, których używamy obecnie, zamiast wykrywać tylko sygnatury żelaza lub wanadu w stanie gazowym, będziemy mogli skupić się na biosygnaturach, oznakach życia, takich jak sygnatura wody, tlenu i metanu” – mówi Hoeijmakers.

Rozległa wiedza o atmosferze WASP-121b nie tylko potwierdza ultra-gorący charakter egzoplanety, ale także podkreśla fakt, że ta dziedzina badań wkracza w nową erę, jak to ujmuje Hoeijmakers: „Po latach katalogowania tego, co tam jest, nie zajmujemy się już tylko pomiarami, ale naprawdę zaczynamy rozumieć, co pokazują nam dane z tych instrumentów. W jaki sposób planety są do siebie podobne i jak się od siebie różnią. W ten sam, być może sposób, w jaki Karol Darwin zaczął rozwijać teorię ewolucji po scharakteryzowaniu niezliczonych gatunków zwierząt, my zaczynamy rozumieć, jak powstały te egzoplanety i jak funkcjonują.”

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…