Astronomii găsesc o planetă precum Jupiter, dar nu conține nori

Îl poți fotografia pe Jupiter fără nori sau ceață vizibile? Nu este ușor, deoarece benzile de nor transversale ale lui Jupiter și punctul său roșu excelent sunt caracteristici vizuale distincte în sistemul nostru solar. Aceste caracteristici se datorează gazelor ascendente și descendente, în principal amoniac. După inelele lui Saturn, formele norului lui Jupiter sunt probabil cea mai distinctivă trăsătură a sistemului solar.

Acum astronomii cu Centrul pentru Astrofizică | Universitatea Harvard și Smithsonian (CfA) au găsit o planetă similară în masă cu Jupiter, dar cu o atmosferă lipsită de nori.

Aceste planete sunt rare, iar astronomii cred că doar aproximativ 7% din exoplanete sunt așa. Descoperirea le permite oamenilor de știință să studieze modul în care s-a format. Fără nori în drum, așteaptă o vedere mai clară.

Echipa de astronomi responsabili de această descoperire și-a publicat concluziile în The Astrophysical Journal Letters. adresa este „Dovezi ale unei atmosfere aparente pentru WASP-62b: singurul gigant gazos tranzitoriu cunoscut în zona de vizionare continuă JWST. Autorul principal al studiului este Menaza Alam, un student absolvent al CfA.

WASP-62b este cea mai apropiată planetă de WASP-62, o stea de secvență principală la 600 de ani lumină de Pământ. 62b este singura planetă din sistem. Este puțin peste jumătate din masa lui Jupiter și orbitează WASP-62 în aproximativ 4,5 zile. Este de 1,4 ori mai mare decât Jupiter. Se încadrează direct în categoria planetelor fierbinți Jupiter, cu o temperatură medie de aproximativ 1.330 K (1057 ° C; 1934 ° F).

Caracteristicile temperaturii, dimensiunii și densității unei planete nu sunt rare. Ceea ce este rar este seninătatea atmosferei. Atmosfera unei exoplanete prezintă un interes deosebit pentru conducerea autorului. la comunicat de presaUn om de știință a spus: „Pentru misiunea mea, am lucrat la caracterizarea exoplanetelor. Iau planetele descoperite și le urmăresc pentru a afla atmosfera lor”.

Numele WASP provine din Unghi larg pentru a căuta planete (WASP) Sud. Planeta era Prima descoperire În 2012 a fost una dintre cele șapte planete fierbinți găsite în același timp.

WASP-62b a fost descoperit folosind WASP, dar Alam și colegii ei l-au folosit pe Hubble pentru a-l studia mai îndeaproape. „O să recunosc la început, nu am fost foarte încântat de această planetă”, a spus Alam. „Dar odată ce am început să privesc datele, m-am entuziasmat”.

Folosind spectroscopia, au observat îndeaproape planeta trecând în fața stelei sale de trei ori, căutând potasiu și sodiu. Pe măsură ce lumina stelelor a trecut prin atmosfera planetei, au determinat semnătura spectrală completă a sodiului, dar nu a potasiului. Semnătura de sodiu le-a spus că este clar.

„Aceasta este o dovadă puternică că asistăm la o atmosferă clară”, a spus Alam.

Într-un e-mail cu Universe Today, Allam a explicat descoperirile spectrale ale echipei și ce înseamnă.

Concentrația de potasiu și sodiu depinde de două lucruri. În primul rând, spectrele sale sunt ușor de observat în lumina optică. „Sodiul și potasiul sunt două tipuri care pot fi observate cu ușurință în observațiile atmosferice ale exoplanetelor luate la lungimi de undă optice, iar prezența sau absența lor ne poate ajuta să concluzionăm dacă există nori sau ceață în atmosfera unei exoplanete”, a spus Alam.

Sodiul și potasiul joacă, de asemenea, un rol în atmosferele exoplanetei, deși detaliile sunt neclare. „Sodiul și potasiul sunt două elemente care joacă un rol interesant – dar slab înțeles – în fizica atmosferică și chimia exoplanetelor”, a explicat un om de știință. De asemenea, a raportat că sodiul a fost prima caracteristică de absorbție identificată în atmosfera unei exoplanete.

Descoperirea amprentei spectrale complete a sodiului le spune astronomilor că atmosfera este clară, chiar dacă nu există nicio modalitate de a vedea atmosfera. Allam a explicat că „norii din atmosfera planetei vor ascunde sau întuneca părți ale liniei de absorbție”. „În absența norilor, putem rezolva amprenta de sodiu completă – care are o formă asemănătoare cortului, cu un vârf la miezul caracteristicii absorbante și aripi liniare largi. Pentru observațiile noastre despre WASP-62b, acesta este al doilea timp în care am observat caracteristica completă a sodiului (adică cu aripile sale liniare) pe o exoplanetă și prima dată când o facem din spațiu. „

Dar semnătura completă de sodiu ne spune mai mult decât atmosfera unei exoplanete este limpede de nori. Poate ajuta la explicarea cantității de sodiu prezent și la indicarea altor elemente din atmosferă.

„Nu numai că ne spune că atmosfera este limpede, ci ne poate ajuta și să restricționăm cantitățile (cantitățile) minime de sodiu – precum și alte elemente din atmosfera planetei”, a spus Elm. „Această abundență este utilă în măsurarea cantităților cheie care ne pot ajuta să urmărim originile și evoluția acestei planete.”

Evident, se întâmplă ceva diferit atunci când se formează o planetă fără nor. Deoarece sunt foarte puțini, astronomii sunt abia la începutul studiilor lor. Singura altă exoplanetă lipsită de nori pe care o cunoaștem este planeta fierbinte Saturn numită WASP-96b. Găsit în 2018.

Ar fi de competența telescopului spațial James Webb să examineze îndeaproape atmosfera acestei exoplanete. Cerul său senin face, de asemenea, această posibilitate și mai interesantă. Capacitățile avansate de monitorizare ale lui Webb înseamnă că ar trebui să poată identifica mai multe componente chimice în atmosfera WASP-62b.

Datorită direcției și locației JWST în spațiu, va avea două zone de vizualizare continuă (CVZ). Acestea sunt centrate pe fiecare pol al eclipticii. Fortuna îi zâmbește lui Alam și altor oameni de știință din exoplanetă, deoarece WASP-62b se află într-unul dintre CVZ-urile lui Webb.

Echipa de cercetători a prezis chiar ce ar putea găsi JWST în atmosfera sa de 62b. Ei scriu în lucrarea lor: „Ne așteptăm ca observațiile JWST ale WASP-62b, în ​​cadrul programului ERS, să poată detecta concludent Na (12.1).?), H₂O (35,6?), FeH (22,5?), SiH (6,3?), New Hampshire₃ (11.1?), CO (8.1?), CO₂ (9.7?) Și CH₄ (3.6?). Ei mai spun că teoria planetei Pământ ar putea prezenta limite subtile ale abundenței substanțelor chimice din atmosferă.

În concluzia lor, autorii și-au susținut cazul pentru a urmări observațiile WASP-62b cu JWST.

„În pregătirea pentru JWST, desemnarea țintei fără cloud / fără ceață este esențială pentru mobilizarea eforturilor comunității pentru a monitoriza cele mai bune planete pentru urmărirea detaliată a atmosferei. Deși au fost propuse ținte alternative, WASP-62 este singura stea din JWST CVZ posedând o planetă gigantă tranzitorie cunoscută, suficient de strălucitoare pentru caracterizarea de înaltă calitate a atmosferei prin spectroscopie tranzitorie. „

Telescopul spațial James Webb este programat să fie lansat la sfârșitul lunii octombrie 2021.

Mai Mult: