След предишното откриване на атмосфери около десетки гигантски газови планети извън нашата слънчева система, сега най-накрая има доста убедителни доказателства за атмосфера около скалиста екзопланета: 55 Cancri e.
Това обяви международен екип от изследователи, включително учени от Лайденската обсерватория и SRON. Техните открития се появяват в списанието тази седмица природа.
Около 55 Cancri E
Изследователската статия е за 55 Kankri E. Тази планета се намира на около 41 светлинни години от Земята и се върти с четири други планети около слънцеподобната звезда Канкри. 55 Cancri e е приблизително два пъти по-голям от Земята, но малко по-плътен от нашата планета. Това означава, че планетата може да се счита за една от супер-земите. Тези планети са по-големи от Земята, но по-малки от Нептун и вероятно са подобни по състав на скалистите планети в нашата слънчева система.
Затваряне на орбита
55 Cancri e е близо до родителската си звезда, което означава, че е много горещ и вероятно има разтопена повърхност. Най-добре е да си представите тази повърхност като океан от течаща магма. Тази близка орбита може също така да гарантира, че планетата има дневна и нощна страна, като дневната страна винаги сочи към родителската звезда, а нощната страна винаги сочи встрани от родителската звезда.
Атмосфера?
55 Cancri e всъщност е открита през 2011 г. Оттогава изследователите също се чудят дали тази екзопланета има атмосфера. Това не е очевидно и със сигурност не, когато вземем предвид обстоятелствата, в които се намира 55 Cancri E; Те не изглеждат много полезни веднага за поддържане на атмосферата. Тъй като, както споменахме по-рано, 55 Cancri e е много близо до родителската си звезда, около 25 пъти по-близо, отколкото Меркурий е до Слънцето. В резултат на това планетата не само има много висока температура, но също така е постоянно бомбардирана от радиация и слънчев вятър от своята родителска звезда.
Джеймс Уеб
Но новите измервания на телескопа James Webb сега категорично предполагат, че тези условия не могат да попречат на 55 Cancri e да има атмосфера. Изследователите стигнаха до това заключение, след като използваха Джеймс Уеб за измерване на 4- до 12-микрона инфрачервена светлина, идваща от 55 Cancri e, докато планетата обикаля около родителската си звезда. Изследователите бяха особено заинтересовани от яркостта, когато планетата беше зад родителската звезда, и всъщност те измерваха само яркостта на родителската звезда. След това те също измерват яркостта, когато планетата е до родителската звезда, или яркостта на родителската звезда и планетата заедно. Чрез изваждане на яркостта, измерена, когато е била 55 Cancri e зад родителската звезда, от яркостта, измерена, когато е била 55 Cancri e до родителската звезда, изследователите са успели да определят количеството инфрачервена светлина с различни дължини на вълната, идваща от дневната страна на родителската звезда. Планета, изчисли.
Термална енергия
Изследователите откриха първата индикация, че 55 Cancri e има атмосфера, когато изследваха температурни измервания въз основа на топлинна енергия, която се излъчва под формата на инфрачервена светлина. Те разкриха, че дневната температура е около 1540°C. Това е висока температура, но не толкова висока, колкото очакваха изследователите, ако 55 Cancri e нямаше (голяма) атмосфера. При този сценарий, според техните изчисления, дневната температура трябва да достигне 2200 градуса по Целзий. Фактът, че температурата е по-ниска от дневната страна, показва наличието на атмосфера, в която енергията се разпределя от дневната страна (гореща) към нощната страна (по-хладна). Атмосферата вероятно е богата на летливи материали.
Въглероден оксид или въглероден диоксид
Неговото съществуване се подкрепя и от други измервания, направени от Webb. „Виждаме доказателства за спад в спектъра между 4 и 5 микрона“, казва изследователят Арън Бело-Ароф. „По-малко от тази светлина достига до телескопа. Това показва наличието на атмосфера, съдържаща въглероден оксид или въглероден диоксид, който абсорбира тази светлина.“
Космическият телескоп Spitzer е изследвал преди това 55 Cancri e и по-специално въпроса дали тази екзопланета има атмосфера. Наблюденията показват наличието на голяма атмосфера, съставена от летливи материали. Но данните от Spitzer могат да бъдат преведени и по друг начин. В този алтернативен сценарий 55 Cancri e беше гол, с изключение на тънък слой от изпарена скала – богата на елементи като силиций, желязо, алуминий и калций. Имайки предвид обстоятелствата, в които се намираше 55 Cancri-E, това със сигурност не беше невъобразим сценарий; Планетата е толкова гореща, че се очаква част от разтопената скала на повърхността да се изпари. Новите измервания на Webb са по-ясни в това отношение. Забележимият спад в спектъра между 4 и 5 микрона не може да се види на планета без атмосфера или атмосфера, състояща се само от изпарени скали. С други думи, всичко показва, че 55 Cancri E има истинско настроение.
Подозира се, че 55 Cancri e не е роден с тази атмосфера, а малко или много сам я е създал. Това е така, защото газовете – вероятно въглероден оксид и въглероден диоксид – излизат от вътрешността на планетата. „Лава може да съхранява големи количества вода и въглероден диоксид“, казва изследователят Кристиан ван Бохем. „Така че смятаме, че океан от лава може да действа като резервоар и непрекъснато да доставя газ в атмосферата.“
„Удобен за хипстър органайзер. Мислител. Комуникатор. Печелен с награди уеб нинджа. Типичен геймър. Зъл гуру на зомбитата. Фен на бирата.“