Dünya’dan yaklaşık 65 ışıkyılı uzaklıkta bulunan karasal süper Dünya GJ 1252 b’nin çizimi. Kredi: NASA/JPL-Caltech
GJ 1252 b, 2020’de keşfedilen kayalık, karasal bir “süper Dünya”dır. ötegezegen daha yakından bakınca çok az bir atmosfere sahip olabileceğini ya da muhtemelen hiç atmosferi olmadığını keşfetti.
Baş yazar Ian Crossfield, M-tipi bir yıldızın yörüngesinde dönen gezegenin “atmosferi üzerinde bu kadar sıkı kısıtlamalara sahip olduğumuz en küçük ötegezegen” olduğunu söyledi. Kansas Üniversitesi’nde astronom ve yardımcı doçenttir.
Süper Dünyalar, güneş sistemimizdeki hiçbir şeye benzemeyen bir gezegen sınıfıdır. Dünya’dan daha büyük bir kütleye sahipler, ancak kütlesinin 10 katından fazla değiller. Bu, Dünya’dan daha büyük oldukları, ancak buz devlerinden daha hafif oldukları anlamına gelir. Neptün ve Uranüs. Gaz, kaya veya her ikisinin bir kombinasyonundan yapılabilirler.
Önemli gerçekler
Gökbilimciler genellikle, “geçiş yöntemi” olarak bilinen bir teknik olan, ev sahibi yıldızlarının önünden geçerken gezegenlerin ne kadar ışığı engellediğini gözlemleyerek dış gezegenleri keşfeder ve inceler. Yaklaşık 65 ışıkyılı uzaklıkta, Dünya’dan 1.18 kat daha büyük bir yarıçapa sahip bir ötegezegen olan GJ 1252 b, 2020’de NASA’nın Transit Exoplanet Survey Satellite tarafından keşfedildi (TESS) bu yöntemle. Bu yeni çalışmada gökbilimciler, emekli olmadan önce dış gezegeni Spitzer Uzay Teleskobu ile gözlemlediler ve gezegene ve atmosferine daha yakından bakabildiler.
Ekip, Spitzer’ı kullanarak ikincil bir tutulma tespit etti. Bu, bir gezegen bir yıldızın arkasından geçtiğinde ve gezegenin ışığı engellendiğinde meydana gelir. Gezegenin ışığı, kendi kızılötesi radyasyonundan (veya ısısından) ve yıldızdan yansıyan ışıktan gelir.
Detaylar
Evrende yaşam belirtileri arayan gökbilimciler, ötegezegenlerdeki bir dizi farklı ayrıntıya odaklanır. Bu ayrıntıların çoğu, Dünya’nın yaşamın varlığını doğruladığımız tek gezegen olmaya devam ettiği için, ötegezegen ile Dünya arasında bir karşılaştırma işlevi görür.
GJ 1252 b, Dünya’dan çok daha büyük değil. Ancak yıldızına daha yakın olduğu için çok daha sıcaktır. Ayrıca, gökbilimcilerin bu çalışmada keşfettiği gibi, atmosferden çok yoksundur.
Ötegezegenlerin Atmosferik Fiziği (Max Planck Enstitüsü’nde APEx Departmanı) direktörü Laura Kreidberg, gökbilimci ve çalışmanın ortak yazarı Laura Kreidberg, “Kayalık gezegenlerin ne sıklıkla ve hangi koşullar altında atmosferlerini koruyabildiğini öğrenmeye başlıyoruz” dedi. Astronomi için “Bu ölçüm, en sıcak gezegenler için kalın atmosferlerin tipik olarak hayatta kalma olasılığının düşük olduğunun bir göstergesidir.”
Gökbilimciler, ötegezegenin atmosferinin (eğer varsa) nasıl olabileceğini belirlemek için GJ 1252 b’den gelen kızılötesi radyasyonu ölçtüler, çünkü ışığı ikincil bir tutulma sırasında gizlendi. Bu gözlemler, gezegenin 2.242 dereceye kadar ulaştığı tahmin edilen kavurucu gündüz sıcaklığını ortaya çıkardı. Fahrenhayt (1228 derece Santigrat). Aslında GJ 1252 b o kadar sıcak ki altın, gümüş ve bakırın hepsi gezegende eriyecek.
Atmosferik modellerle karşılaştırıldığında ötegezegenin beklenen sıcaklıkları, muhtemelen 10 bar’dan daha düşük bir yüzey basıncına sahip olduğunu gösteriyor (referans olarak, Dünya’nın yüzey basıncı yaklaşık 1 bar.) Gezegenin cızırdayan sıcak sıcaklıkları bir atmosfer için zorlaştırırken Uzun süre kararlı kalabilmesi için, bu ötegezegenin Dünya’nınkine benzer bir yoğunluğa sahip bir atmosfere sahip olması, Dünya’nınkinden 10 kat daha yoğun bir atmosfere sahip olması, hatta hiçbir atmosfere sahip olmaması mümkündür.
Aşırı sıcaklıkları ve düşük yüzey basıncı göz önüne alındığında, bu ekipteki gökbilimciler, GJ 1252 b’nin muhtemelen hiç atmosferi olmadığını tahmin ettiler. Bu, şu anda bilim adamlarının atmosferi hakkında bu kadar net bir fikre sahip olduğu en küçük ötegezegendir.
Eğlenceli gerçekler
GJ 1252b, ilk olarak TESS ile tespit edilen ve daha sonra teleskopun görevi 2020’de sona ermeden önce Spitzer ile daha kapsamlı bir şekilde araştırılan bir ötegezegen. James Webb Uzay Teleskobu’nu (JWST) kullanarak daha fazla araştırma yaparak, araştırmacılar bu gezegenin atmosferine daha da sıkı kısıtlamalar getirebilirler. , heyecan verici bir olasılık.
“O zamanlar Spitzer, bilinen evrende bu tür ölçümleri yapabilen tek tesisti. Şimdi, Spitzer kapatıldı, ancak JWST orada ve bu dalga boylarında Spitzer’den çok daha hassas. Yani, Spitzer ile zorlukla yaptığımız şeyi şimdi JWST ile kolayca ve daha fazla sayıda kayalık gezegen için yapmaya başlayabiliriz, ”dedi Crossfield.
“Kızılötesindeki JWST gözlemleri, bunun gibi sıcak, kayalık gezegenlerin yüzey özelliklerini ortaya çıkarma potansiyeline sahip. Farklı kaya türlerinin farklı spektral imzaları vardır, bu nedenle GJ 1252b’nin ne tür kayadan yapıldığını potansiyel olarak öğrenebiliriz,” diye ekledi Kreidberg.
GJ 1252 b’yi JWST ile daha fazla incelemek, bilim adamları için heyecan verici bir olasılık sunuyor, çünkü böylesine küçük ve sıcak bir ötegezegende bir atmosferi doğrulamak ilginç olacağından, bunun gibi hiçbir atmosferi olmayan bir gezegenin bileşimini keşfetmek de büyüleyici olurdu. .
Kansas Üniversitesi’nden Crossfield liderliğindeki bir ekip, GJ 1252b’nin atmosferi hakkında garip yeni ayrıntılar keşfeden bu çalışmaya öncülük etti. Dergide yayınlanan çalışma, Astrofizik Dergi Mektupları.
Referans: Ian JM Crossfield, Matej Malik, Michelle L. Hill, Stephen R. Kane, Bradford Foley, Alex S. Polanski, David Coria, Jonathan Brande, Yanzhe Zhang tarafından yazılan “GJ 1252b: A Hot Terrestrial Super-Earth with No Atmosphere” , Katherine Wienke, Laura Kreidberg, Nicolas B. Cowan, Diana Dragomir, Varoujan Gorjian, Thomas Mikal-Evans, Björn Benneke, Jessie L. Christiansen, Drake Deming ve Farisa Y. Morales, 23 Eylül 2022, Astrofizik Dergi Mektupları.
DOI: 10.3847/2041-8213/ac886b
Bu makaleye ayrıca Riverside’daki California Üniversitesi’nden araştırmacılar da dahil oldu. NASAJet Tahrik Laboratuvarı (JPL), Caltech/IPAC-NASA Dış Gezegen Bilim Enstitüsü, Maryland Üniversitesi, Carnegie Bilim Enstitüsündeki Dünya ve Gezegenler Laboratuvarı, Max Planck Astronomi Enstitüsü, McGill Üniversitesi, New Mexico Üniversitesi, Albuquerque, NM ve Montreal Üniversitesi’ndeki Ötegezegenler Araştırma Enstitüsü.