Kosmose yra neįprastas egzoplanetos vardas „Gliese 3470 b“ (GJ 3470 b.). Tai yra keistas pasaulis, tarsi hibridas tarp Žemės ir Neptūno. Jis turi tokią uolėtą šerdį kaip Žemė, bet yra apsuptas atmosferos, sudarytos iš vandenilio ir helio. Šis derinys nepanašus į nieką mūsų Saulės sistemoje.
Vėžio žvaigždyne planeta skrieja aplink raudonąją nykštukę žvaigždę, pavadintą Gliese 3470. GJ 3470 b yra apie 12,6 žemės masės, tai reiškia, kad jis yra maždaug pusiaukelėje tarp Žemės ir Neptūno. (Neptūnas yra apie 17 Žemės masių.)
Dėka Keplerio misijos, mes žinome, kad šioje masės diapazone yra daugybė egzoplanetų. Gali būti, kad iki 80% planetų patenka į šį diapazoną, nors būsimos egzoplanetos misijos tai, be abejo, paaiškins. Iki šiol astronomai nelabai žiūrėjo į vienos iš šių planetų atmosferą, todėl jų formavimasis yra šiek tiek paslaptis.
„Hablo“ ir „Spitzerio“ kosminiai teleskopai subūrė komandą iš arti apžvelgti „GJ 3470 b“ atmosferą, ir tai yra pirmas kartas, kai astronomai sugebėjo nustatyti tokios planetos atmosferos cheminį pirštų atspaudą. Jie nustatė, kad planetoje yra beveik nesugadinta, pirmapradė vandenilio ir helio atmosfera, be sunkesnių elementų.
Ir tai kelia šiek tiek paslapties.
„Saulės sistemoje neturime nieko panašaus, ir tai daro tai įspūdinga“.
Björn Benneke iš Monrealio universiteto Kanadoje
Pusė žvaigždės, pusė planetos?
„GJ 3470 b“ su savo vandenilio ir helio atmosfera tam tikrais būdais labiau primena žvaigždę nei planetą. Mūsų pačių Saulėje yra 73% vandenilio, o likusi dalis yra beveik visas helis. Tik nedidelė Saulės dalis yra sunkesni elementai, tokie kaip deguonis, neonas, geležis ir anglis. Dujų milžinai Jupiteris ir Saturnas dažniausiai yra vandenilis ir helis, tačiau juose taip pat yra kitų junginių, tokių kaip metanas ir amoniakas, taip pat sunkesnių elementų. GJ 3470 b šių junginių beveik nėra.
„Tai didelis atradimas iš planetos formavimo perspektyvos. Planeta skrieja labai arti žvaigždės ir yra daug mažiau masyvi nei Jupiteris - 318 kartų didesnė už Žemės masę, tačiau jai pavyko suaktyvinti pirmykštę vandenilio / helio atmosferą, kurią didžiąja dalimi „neužteršia“ sunkesni elementai “, - teigė Björnas Benneke iš University of University. Monrealyje Kanadoje, rašoma NASA pranešime spaudai. „Saulės sistemoje neturime nieko panašaus, ir tai daro tai įspūdinga“.
Šio darbo astronomai sujungė abiejų kosminių teleskopų daugiabangių bangų galimybes, kad gerai apžvelgtų „GJ 3470 b“ atmosferą. Jie tai padarė išmatuodami žvaigždės šviesos sugertį, kai egzoplanetos tranzitu skriejo priešais savo pagrindinę žvaigždę. Jie taip pat išmatavo atspindėtos šviesos praradimą, kai egzoplaneta praėjo už žvaigždės. Iš viso kosminių teleskopų pora stebėjo 12 tranzitų ir 20 užtemimų.
Astronomai, naudodamiesi spektroskopija, nustato vandenilio ir helio cheminius pirštų atspaudus atmosferoje, o planetos atmosferos prigimtis padarė tai įmanoma. Dažniausiai tai aišku su labai menku miglumu, tai reiškia, kad jie sugebėjo giliai pažvelgti į atmosferą. „Pirmą kartą mes turime spektroskopinį tokio pasaulio parašą“, - sakė Benneke.
Bet ta spektroskopija atskleidė kažką netikėto. Astronomai manė, kad ras panašią į Neptūno planetos cheminę sudėtį su sunkesniais elementais, tokiais kaip deguonis ir anglis. Tačiau jie rado atmosferą, primenančią Saulę.
„... mes radome atmosferą, kuri yra tokia skurdi, kad sunkiųjų elementų, kad jos sudėtis primena vandenilio / helio turtingą Saulės kompoziciją“.
BJÖRN BENNEKE iš KANADOS MONTREALIO UNIVERSITETO
„Mes tikėjomės, kad atmosfera bus labai praturtinta sunkesniais elementais, tokiais kaip deguonis ir anglis, iš kurių susidaro gausūs vandens garai ir metano dujos, panašiai, kaip mes matome Neptūne“, - sakė Benneke. „Vietoje to, mes radome atmosferą, kuri yra tokia skurdi, kad sunkiųjų elementų, kad jos sudėtis primena vandenilio / helio turtingą Saulės kompoziciją“.
Piecing kartu
Dabar, kai astronomai gerai suprato egzoplanetos atmosferą, naudodamiesi Hablo ir Špicerio kosminių teleskopų jungtine galia, jie gali pradėti suprasti, kaip galėjo susiformuoti ši keisto kamuoliuko planeta.
„GJ 3470 b“ smarkiai skiriasi nuo kitų egzoplanetų. Astronomai mano, kad kitos egzoplanetos, pvz., „Karštieji Jupiteriai“, susidaro dideliu atstumu nuo saulės, o paskui migruoja į vidų. Tačiau astronomai mano, kad ši egzoplaneta susiformavo labai arti savo raudonosios nykštukės žvaigždės, arti tos, kur yra šiandien.
Iš pradžių jis greičiausiai susiformavo kaip mažas akmenuotas objektas, įmerktas į protoplanetinio disko centrą, maždaug tuo pačiu metu, kai susiformavo žvaigždė. Savo atmosferą ji būtų surinkusi ar akreditavusi iš tos pačios pirmapradės medžiagos diske, iš kurio formavosi žvaigždė. Tai paaiškintų jo vandenilio / helio atmosferą ir kodėl joje trūksta sunkesnių elementų.
„Tai didelis atradimas iš planetos formavimo perspektyvos“.
BJÖRN BENNEKE iš KANADOS MONTREALIO UNIVERSITETO
„Mes matome objektą, kuris sugebėjo išskirti vandenilį iš protoplanetinio disko, bet neišbėgo, kad taptų karštu Jupiteriu“, - sakė Benneke. „Tai intriguojantis režimas“.
Kas galėjo nutikti, tai vis tiek kaupė reikalus iš disko, tačiau žvaigždė sparčiau augo, o diskas ištirpo. Tai neleido GJ 3470 b išaugti ir tapti panašiu į mūsų Saulės sistemos dujų milžinus, kurių atmosferoje yra sunkesnių elementų.
Kol kas tai yra mūsų supratimo apie šią intriguojančią keistą egzoplanetą ypatybės. Bet kai James Webb kosminis teleskopas (JWST) bus parengtas ir paleistas, jis mums pasakys daugiau.
JWST yra galingas kosminis teleskopas, turintis precedento neturintį jautrumą infraraudoniesiems spinduliams. Jis galės ištirti „GJ 3470 b“ ir kitų egzoplanetų atmosferą ir atskleisti dar nematytus dalykus. Visų pirma, tai bus stebima bangų ilgio metu, dėl kurios neaiški migla bus beveik skaidri.
Tuomet mūsų supratimas apie ne tik šią egzoplanetą, bet ir sparčiai didės.
Šaltiniai:
- Pranešimas spaudai: Vidutinio dydžio planetos atmosferą atskleidė Hablas, Špiceris
- Vikipedija: Gliese 3470 b
- Spitzerio kosminis teleskopas
