Αναζήτηση αυτού του ιστολογίου

Τρίτη, 29 Ιουλίου 2014

Το Χαμπλ βρίσκει τρεις παραδόξως στεγνούς εξωπλανήτες



Καλλιτεχνική απεικόνιση του καυτού πλανήτη Όσιρις
Επιλογή για μεγέθυνση
Credit: NASA, ESA, and G. Bacon (STScI)
Πρόκειται για μια καλλιτεχνική απεικόνιση του αέριου γίγαντα πλανήτη HD 209458b (ανεπίσημα ονομάζεται Όσιρις) που βρίσκεται 150 έτη φωτός μακριά στον αστερισμό του Πήγασου.
Αυτός είναι ένας "καυτός Δίας" κατηγορίας πλανήτη. Εκτιμάται ότι είναι 220 φορές τη μάζα της Γης. Η ατμόσφαιρα του πλανήτη κοχλάζει στους 2.150 βαθμούς Φαρενάιτ (1.176 βαθμούς Κελσίου). Είναι σε τροχιά πολύ κοντά στο φωτεινό άστρο του σαν τον Ήλιο, και η τροχιά έχει γωνιακή κλίση προς τη Γη. Αυτό κάνει τον πλανήτη έναν ιδανικό υποψήφιο για το διαστημικό τηλεσκόπιο Χαμπλ για να χρησιμοποιηθεί και να κάνει ακριβείς μετρήσεις της χημικής σύνθεσης της ατμόσφαιρας του γίγαντα καθώς έχει το φως των άστρων για φίλτρο.
Προς έκπληξη των αστρονόμων, έχουν βρεθεί πολύ λιγότεροι υδρατμοί στην ατμόσφαιρα από τα συνήθη μοντέλα σχηματισμού των πλανητών που έχουν προβλεφθεί.



Οι αστρονόμοι, χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο Χαμπλ της NASA, ψάχνουν για υδρατμούς στην ατμόσφαιρα τριών πλανητών σε τροχιά γύρω από αστέρια παρόμοια με τον Ήλιο - και έχουν καταλήξει ότι είναι σχεδόν στεγνοί.

Οι τρεις πλανήτες, HD 189733b, 209458b HD, και WASP-12b, είναι μεταξύ 60 και 900 έτη φωτός μακριά. 
Αυτοί οι γιγάντιοι αέριοι κόσμοι είναι τόσο καυτοί, με θερμοκρασίες μεταξύ 1.500 και 4.000 βαθμούς Κελσίου, ώστε να είναι ιδανικοί υποψήφιοι για την ανίχνευση υδρατμών στην ατμόσφαιρα τους.

Ωστόσο, προς έκπληξη των ερευνητών, οι πλανήτες που συμμετείχαν στην έρευνα, έχουν μόνο το ένα δέκατο ενός χιλιοστού της ποσότητας νερού που προβλέπεται από τις πρότυπες θεωρίες σχηματισμού πλανητών.

"Η μέτρηση μας για το νερό σε έναν από τους πλανήτες, HD 209458b, είναι η υψηλότερη με ακρίβεια μέτρηση από κάθε άλλη χημική ένωση σε έναν πλανήτη έξω από το ηλιακό σύστημα, και τώρα μπορούμε να πούμε με μεγαλύτερη βεβαιότητα από ποτέ ότι έχουμε βρει νερό σε έναν εξωπλανήτη," είπε ο Δρ Nikku Madhusudhan του Ινστιτούτου Αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο Κέιμπριτζ, Ηνωμένο Βασίλειο, ο οποίος ηγήθηκε της έρευνας. 
"Ωστόσο, η χαμηλή αφθονία του νερού που διαπιστώσαμε είναι αρκετά εντυπωσιακό."

Ο Madhusudhan είπε ότι το εύρημα αυτό, παρουσιάζει μια σημαντική πρόκληση για τη θεωρία εξωπλανήτη. 
«Ανοίγει ουσιαστικά ένα ολόκληρο κουτί της Πανδώρας για το σχηματισμό του πλανήτη. 
Περιμέναμε όλοι αυτοί οι πλανήτες να έχουν άφθονο νερό μέσα τους. 
Πρέπει να επανεξετάσουμε το σχηματισμό των πλανητών και της μετανάστευσης μοντέλων των γιγαντιαίων πλανητών, ιδιαίτερα του «καυτού Δία », και να διερευνήσουμε πώς μορφοποιούνται."

Ο ίδιος τονίζει ότι τα αποτελέσματα αυτά, αν και βρέθηκαν σε αυτούς τους μεγάλους ζεστούς πλανήτες κοντά στο άστρο τους, μπορεί να έχουν σημαντικές επιπτώσεις για την αναζήτηση νερού σε δυνητικά κατοικήσιμους στο μέγεθος της Γης εξωπλανήτες. 
Τα μέσα στα μελλοντικά διαστημικά τηλεσκόπια μπορεί να χρειαστεί να σχεδιαστούν με μεγαλύτερη ευαισθησία, εάν οι πλανήτες-στόχοι είναι ξηρότεροι από ότι είχε προβλεφθεί. 
«Πρέπει να είμαστε προετοιμασμένοι για πολύ χαμηλότερες αφθονίες νερού από ότι είχε προβλεφθεί, όταν ψάχνουμε σε υπε-Γαίες (βραχώδεις πλανήτες που είναι αρκετές φορές τη μάζα της Γης)», δήλωσε ο Madhusudhan.

Χρησιμοποιώντας φάσματα στο εγγύς υπέρυθρο από τους πλανήτες που παρατηρήθηκαν με το Χαμπλ, ο Madhusudhan και οι συνεργάτες του από το Ινστιτούτο Επιστήμης Διαστημικών Τηλεσκοπίων, Βαλτιμόρη, Maryland· το Πανεπιστήμιο του Maryland, Κολεγιακό Πάρκο, Maryland· το Πανεπιστήμιο Johns Hopkins, Βαλτιμόρη, Maryland· και το Ινστιτούτο Ντάνλαπ του Πανεπιστημίου του Τορόντο, Οντάριο, Καναδάς, εκτιμούν ότι το ποσό των υδρατμών στις πλανητικές ατμόσφαιρες βασίζεται σε εξελιγμένα υπολογιστικά μοντέλα και στατιστικές τεχνικές που εξηγγούν τα δεδομένα.

Οι πλανήτες επιλέχθηκαν επειδή η τροχιά τους είναι σχετικά από φωτεινά αστέρια που παρέχουν αρκετή ακτινοβολία για ένα υπέρυθρο φάσμα φωτός που μπορεί να ληφθεί. 
Οι δυνατότητες απορρόφησης από τους υδρατμούς στην ατμόσφαιρα του πλανήτη επάλληλα στο μικρό ποσό του αστρικού φωτός διεισδύει στην ατμόσφαιρα του πλανήτη.

Η ανίχνευση νερού είναι σχεδόν αδύνατη για τους πλανήτες σε διέλευση από το έδαφος, επειδή η ατμόσφαιρα της Γης έχει πολύ νερό και αυτό "μολύνει" την παρατήρηση. 
"Χρειαζόμαστε πραγματικά το διαστημικό τηλεσκόπιο Χαμπλ για να κάνει τέτοιες παρατηρήσεις," δήλωσε ο Nicolas Crouzet του Ινστιτούτου Ντάνλαπ στο Πανεπιστήμιο του Τορόντο και συν-συγγραφέας της μελέτης.

Τα ευρήματα δημοσιεύτηκαν στις 24 Ιουλίου στο The Astrophysical Journal Letters.



Ατμοσφαιρικό φάσμα για τρεις «καυτούς Δίες» παρουσιάζει την υδατοαπορρόφηση
Credit: NASAESA, N. Madhusudhan (University of Cambridge), and A. Feild and G. Bacon (STScI)
Αυτό το γράφημα συγκρίνει τις παρατηρήσεις με το πρότυπο υπέρυθρο φάσμα από τρεις εξωπλανήτες της κατηγορίας «καυτός Δίας» που παρατηρήθηκαν φασματοσκοπικά με το διαστημικό τηλεσκόπιο Χαμπλ. Η κόκκινη καμπύλη σε κάθε περίπτωση είναι η καλύτερη προσαρμογή του μοντέλου του ραδιοφάσματος για την ανίχνευση της απορρόφησης των υδρατμών στην ατμόσφαιρα του πλανήτη. Οι μπλε κύκλοι και οι ράβδοι σφάλματος δείχνουν τα επεξεργασμένα και αναλυμένα στοιχεία από φασματοσκοπικές παρατηρήσεις του Χαμπλ.



Μετάφραση: To-New-Sas

Πηγή: hubblesite.org

Δεν υπάρχουν σχόλια :

Δημοσίευση σχολίου

Φεισμπουκ

Τουιτερ