Sanatçının, gezegen sistemine sahip olduğu bilinen en sıcak yıldızlardan biri olan HD 133112 yıldızının yörüngesinde dönen bir ötegezegen olan WASP-189b’ye ilişkin izlenimi. Kredi bilgileri: Bibiana Prinoth
araştırmacılarından oluşan uluslararası bir ekip. Bern Üniversitesi ve Cenevre Üniversitesi ile Ulusal Araştırmada Yeterlilik Merkezi (NCCR) PlanetS, bilinen en uç gezegenlerden birinin atmosferini çok ayrıntılı bir şekilde analiz etti. Bu sıcaktan elde edilen sonuçlar, Jüpiterİlk olarak CHEOPS uzay teleskopunun yardımıyla karakterize edilen benzeri gezegen, gökbilimcilerin Dünya benzeri gezegenler de dahil olmak üzere diğer birçok ötegezegenin karmaşıklığını anlamalarına yardımcı olabilir.
Dünya’nın atmosferi tek tip bir zarf değildir, ancak her biri karakteristik özelliklere sahip farklı katmanlardan oluşur. Deniz seviyesinden en yüksek dağ zirvelerinin ötesine uzanan en alt katman, örneğin – troposfer – su buharının çoğunu içerir ve bu nedenle çoğu hava olayının meydana geldiği katmandır. Üstündeki katman – stratosfer – bizi Güneş’in zararlı ultraviyole radyasyonundan koruyan ünlü ozon katmanını içeren katmandır.
Sanatçının CHEOPS izlenimi. Kredi: © ESA / ATG medialab
Dergide yer alan yeni bir çalışmada Doğa Astronomi, Lund Üniversitesi liderliğindeki uluslararası bir araştırma ekibi, bilinen en uç gezegenlerden birinin atmosferinin, çok farklı özelliklere sahip olsa da, benzer şekilde farklı katmanlara sahip olabileceğini ilk kez gösteriyor.
Bibiana Prinoth, Lund Gözlemevi, Astronomi ve Teorik Fizik Bölümü, Lund Üniversitesi. Kredi bilgileri: Florent Renaud
Bir atmosfer için egzotik bir kokteyl
WASP-189b, Dünya’dan 322 ışıkyılı uzaklıkta bulunan kendi güneş sistemimizin dışında bir gezegendir. 2020’de CHEOPS uzay teleskobu ile yapılan kapsamlı gözlemler, diğer şeylerin yanı sıra gezegenin ev sahibi yıldızına Dünya’nın Güneş’e olduğundan 20 kat daha yakın olduğunu ve gündüz sıcaklığının 3200 derece olduğunu ortaya çıkardı. santigrat. ile daha yeni araştırmalar HARPS Şili’deki La Silla Gözlemevi’ndeki spektrograf, şimdi ilk kez araştırmacıların bu Jüpiter benzeri gezegenin atmosferine daha yakından bakmalarına izin verdi.
“Gezegenin ev sahibi yıldızından gelen ve gezegenin atmosferinden geçen ışığı ölçtük. Atmosferindeki gazlar, Ozon’un Dünya atmosferindeki güneş ışığının bir kısmını emmesine benzer şekilde yıldız ışığının bir kısmını emer ve böylece karakteristik ‘parmak izlerini’ bırakır. HARPS’ın yardımıyla ilgili maddeleri tanımlayabildik,” diye açıklıyor çalışmanın baş yazarı ve Lund Üniversitesi’nde doktora öğrencisi olan Bibiana Prinoth. Araştırmacılara göre, WASP-189b atmosferinde parmak izlerini bırakan gazlar arasında demir, krom, vanadyum, magnezyum ve manganez bulunuyor.
Jens Hoeijmakers, Lund Gözlemevi, Astronomi ve Teorik Fizik Bölümü, Lund Üniversitesi. Kredi bilgileri: NCCR PlanetS
Aşırı derecede sıcak bir gezegende bir “Ozon tabakası” mı?
Ekibin bulduğu özellikle ilginç bir madde, titanyum içeren bir gazdır: titanyum oksit. Titanyum oksit Dünya’da çok az bulunurken, WASP-189b’nin atmosferinde önemli bir rol oynayabilir – Dünya atmosferindeki ozonunkine benzer. “Titanyum oksit, ultraviyole radyasyon gibi kısa dalga radyasyonunu emer. Bu nedenle tespiti, WASP-189b’nin atmosferinde, Ozon tabakasının Dünya’da yaptığına benzer şekilde yıldız ışıması ile etkileşime giren bir tabakayı gösterebilir”, Bern Üniversitesi’nde astrofizik profesörü ve bir üye olan ortak yazar Kevin Heng’i araştırıyor. NCCR PlanetS, açıklıyor.
Gerçekten de araştırmacılar, ultra sıcak Jüpiter benzeri gezegende böyle bir katman ve diğer katmanların ipuçlarını buldular. “Analizimizde, farklı gazların ‘parmak izlerinin’ beklentimize göre biraz değiştiğini gördük. Güçlü rüzgarların ve diğer süreçlerin bu değişiklikleri oluşturabileceğine inanıyoruz. Ve farklı gazların parmak izleri farklı şekillerde değiştirildiğinden, bunun farklı katmanlarda var olduklarını gösterdiğini düşünüyoruz – tıpkı Dünya’daki su buharı ve ozonun parmak izlerinin uzaktan farklı şekilde değişmiş görünmesine benzer şekilde, çünkü çoğunlukla gazlarda meydana gelirler. farklı atmosferik katmanlar,” diye açıklıyor Prinoth. Bu sonuçlar, gökbilimcilerin ötegezegenleri araştırma şeklini değiştirebilir.
Prof. Dr. Kevin Heng, Uzay ve Yaşanabilirlik Merkezi (CSH), Bern Üniversitesi. Kredi bilgileri: Alessandro Della Bella
Dış gezegenlere bakmanın farklı bir yolu
“Geçmişte, gökbilimciler genellikle dış gezegenlerin atmosferlerinin tek tip bir katman olarak var olduğunu varsaydılar ve onu böyle anlamaya çalıştılar. Ancak sonuçlarımız, yoğun şekilde ışınlanmış dev gaz gezegenlerinin atmosferlerinin bile karmaşık üç boyutlu yapılara sahip olduğunu gösteriyor,” diyor Lund Üniversitesi Jens Hoeijmakers’da yardımcı yazar ve yardımcı kıdemli öğretim görevlisi.
“Bu ve diğer gezegen türlerini – Dünya’ya daha çok benzeyenler de dahil olmak üzere – tam olarak anlayabilmek için atmosferlerinin üç boyutlu doğasını takdir etmemiz gerektiğine inanıyoruz. Bu, veri analizi tekniklerinde, bilgisayar modellemesinde ve temel atmosferik teoride yenilikler gerektirir,” diyerek sözlerini bitiriyor Kevin Heng.
Referans: “Titanyum oksit ve atmosferdeki kimyasal homojensizlik ötegezegen WASP-189 b” Bibiana Prinoth, H. Jens Hoeijmakers, Daniel Kitzmann, Elin Sandvik, Julia V. Seidel, Monika Lendl, Nicholas W. Borsato, Brian Thorsbro, David R. Anderson, David Barrado, Kateryna Kravchenko, Romain Allart, Vincent Bourrier, Heather M. Cegla, David Ehrenreich, Chloe Fisher, Christophe Lovis, Andrea Guzmán-Mesa, Simon Grimm, Matthew Hooton, Brett M. Morris, Maria Oreshenko, Lorenzo Pino ve Kevin Heng, 27 Ocak 2022, Doğa Astronomi.
DOI: 10.1038/s41550-021-01581-z