Extrémna exoplanéta – extrémne horúci Jupiter, kde prší železo – ešte exotickejšie, ako sa pôvodne myslelo

Ohnivá exoplanéta WASP-76b-takzvaný horúci Jupiter, kde dochádza k železným dažďom-môže byť teplejšia, ako sa pôvodne predpokladalo. Kredity: ESO/M. kukuričný miešač

považovaný za príliš horúci Jupiter – miesto, kde sa železo odparuje, kondenzuje na nočnej strane a potom padá z neba ako dážď- ohnivý, pekelný WASP-76b exoplanéta Pálení môže byť viac, ako si vedci uvedomovali.

Medzinárodný tím vedený vedcami z Cornell University, University of Toronto a Queen’s University Belfast hlási objav ionizovaného vápnika na planéte – čo naznačuje vyššie atmosférické teploty alebo silnejšie vetry v hornej atmosfére, ako sa pôvodne predpokladalo.

Tento objav bol vykonaný v spektrách s vysokým rozlíšením získaných pomocou Gemini North v blízkosti vrcholu Mauna Kea na Havaji.

Horúci Jupiteri sú pomenovaní kvôli vysokej teplote a blízkosti svojich hviezd. WASP-76b, objavený v roku 2016, je od Zeme vzdialený asi 640 svetelných rokov, ale je tak blízko svojej hviezdy typu F, ktorá je o niečo horúcejšia ako Slnko, že obrovská planéta absolvuje obežnú dráhu každých 1,8 pozemského dňa.

Výsledky výskumu vyplývajú z viacročného projektu vedeného spoločnosťou Cornell, Gemini Spectroscopy Survey with Exoplanets, alebo Exosomes, ktorý skúma rozmanitosť planetárnych atmosfér.

„Keď vykonávame diaľkové snímanie tuctov exoplanét pokrývajúcich rôzne masy a teploty, vytvoríme úplnejší obraz o skutočnej rozmanitosti mimozemských svetov – od teplých až po železné sprchy až po ostatné s miernejším podnebím. Pre tých, ktorí nie sú pre iných ako Jupiter oveľa väčšie ako Zem, “povedal spoluautor Ray Jayawardene, dekan Harold Tanner z College of Arts and Sciences a profesor astronómie na Cornell University.

„Je pozoruhodné, že s dnešnými teleskopmi a prístrojmi sa už môžeme veľa naučiť o atmosférách-ich zložkách, fyzikálnych vlastnostiach, prítomnosti mrakov a dokonca aj rozsiahlych vzoroch vetra. O planétach, ktoré obiehajú hviezdy stovky svetelných rokov preč, povedal Jayavardhan.

Skupina pozorovala vzácne trio spektrálnych čiar vo vysoko citlivých pozorovaniach atmosféry exoplanéty WASP-76b, ktoré boli publikované v roku. astrofyzické listy denníkov Prezentované na výročnom stretnutí Divízie planetárnych vied Americkej astronomickej spoločnosti 28. septembra a 5. októbra.

„Vidíme toľko vápnika; je to skutočne silná vlastnosť,“ povedala Emily Deebertová, doktorandka z University of Toronto, ktorej poradcom je Jayawardene.

„Tento spektrálny podpis ionizovaného vápnika môže naznačovať, že exoplanéty majú veľmi silný vietor v hornej atmosfére,“ povedal Deibert. „Alebo je teplota atmosféry na exoplanétach oveľa vyššia, ako sme si mysleli.“

Pretože je WASP-76b prílivovo zablokovaný-v tom, že jedna jeho strana je vždy obrátená k hviezde-má stálu nočnú stranu, ktorá má relatívne pokojný 2 400 stupňov Fahrenheita priemerná teplota. Na jeho dennej strane, smerom k hviezde, je priemerná teplota 4 400 stupňov Fahrenheita.

Debert a jeho kolegovia skúmali mierne teplotné pásmo na končatinách planéty medzi dňom a nocou. „Exoplanéta sa na svojej obežnej dráhe pohybuje rýchlo, a tak sme dokázali oddeliť jej signál od svetla hviezd,“ povedala. „Môžete vidieť, že vápnikový odtlačok v spektrách sa rýchlo pohybuje spolu s planétou.“

Prieskum ExoGemS – ktorého cieľom je študovať 30 a viac planét – vedie Jake Turner, Carl Sagan Fellow NASAHubble Fellowship Program, ktorý je na Cornellovom oddelení astronómie (A&S) a ktorého mentorom je aj Jayawardene.

Astronómovia hľadajú hlbšie, aby pochopili exoplanéty – to bol pred dvoma desaťročiami len sen. „Naša práca a práca ostatných vedcov pripravuje pôdu pre skúmanie atmosféry terestrických svetov mimo našej slnečnej sústavy,“ povedal Turner.

Odkaz: „Detekcia ionizovaného vápnika v atmosfére ultra horúceho Jupitera WASP-76b“ Emily K. Deebert, Ernst JW de Moose, Ray Jayawardene, Jake D. Turner, Andrew Ride-Harper, Luca Fosati, Callie E. Hood, Jonathan J. Fortney, Laura Flagg, Ryan McDonald, Romain Allart a David K. Singh, 28. septembra 2021, The Astrophysical Journal Letters.
DOI: 10,3847/2041-8213/ac2513

K ďalším autorom príspevku patrí Ernst JW de Moose z Queen’s University Belfast; Luca Fossati z Rakúskej akadémie vied; Callie E. Hood a Jonathan J. Fortney, obaja z Kalifornskej univerzity, Santa Cruz; Romain Allert z University of Montreal; a David K. z Johns Hopkins University. Singh. Jayawardeneho skupina v Cornelians zahŕňala výskumníkov Andrew Ryden-Harper a Laura Flagg a Ryan MacDonald. Časti tohto výskumu financovala NASA.

Gemini North je súčasťou medzinárodného observatória Gemini, programu NOIRLab Národnej vedeckej nadácie.