Çinli gökbilimciler uzak bir ötegezegenin atmosferinde rubidyum ve samaryum tespit ettiler

Çin Bilimler Akademisi’nden (CAS) gökbilimciler, Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations (ESPRESSO) kullanarak, uzak bir “ultra-sıcak Jüpiter” ötegezegeni olan MASCARA-4b’nin atmosferini araştırdılar. 11 Nisan’da yayınlanan araştırma, arXiv ön baskı sunucusu, ilk kez bir ötegezegenin atmosferinde rubidyum ve samaryumun tespit edilmesiyle sonuçlandı.

Dünya’dan yaklaşık 556 ışıkyılı uzaklıkta bulunan MASCARA-4b, A-tipi parlak bir yıldızın yörüngesinde dönen 2.250 K denge sıcaklığına sahip bir gaz devidir. Büyüklüğü yaklaşık 1,51 Jüpiter yarıçapı ve kütlesi 1,67 Jüpiter kütlesidir, bu da 0,48 g/cm düzeyinde bir yoğunluk verir.³. Gezegen, ev sahibinin yörüngesinde her 2,82 günde bir, ondan 0,047 AU uzaklıkta. Geniş atmosferik ölçek yükseklikleri ve transmisyon spektroskopisi metriği (TSM) nedeniyle, MASCARA-4b, atmosferik karakterizasyon için mükemmel bir hedeftir.

Bu nedenle, Çin’in Pekin kentindeki CAS Optik Astronomi Anahtar Laboratuvarı’ndan Zewen Jiang liderliğindeki bir gökbilimciler ekibi, MASCARA-4b’yi ESPRESSO ile gözlemlemeye karar verdiler; Şili, Cerro Paranal’daki Avrupa Güney Gözlemevi’ndeki (ESO) Büyük Teleskop (VLT).

“ESO programları 0104.C-0605 (PI:WYTTENBACH) kapsamında ESPRESSO ile 13 Şubat 2020 ve 1 Mart 2020’de MASCARA-4 b’nin iki geçişi gözlemlendi… Bu mektupta, atomların bir araştırmasını sunuyoruz. MASCARA-4b’nin atmosferindeki iyonlar, iki VLT/ESPRESSO geçiş verilerini kullanarak” diye yazdı araştırmacılar.

Gözlemler, MASCARA-4b atmosferinde rubidyum (Rb), samaryum (Sm) ve titanyum iyonları (Ti) dahil olmak üzere birkaç ağır tür tespit etti.⁺) ve baryum (Ba⁺). Bu, bir dış gezegenin atmosferinde Rb ve Sm’nin ilk kez tespit edilmesidir, Ti ise⁺ ve Ba⁺ diğer birkaç güneş dışı gezegende rapor edildi.

Yeni gözlemlerin Ba’nın üçüncü kez işaret ettiği göz önüne alındığında⁺ Jiang’ın ekibi, aşırı sıcak bir Jüpiter (UHJ) dış gezegeninin atmosferinde tespit edildiğinde, bu elementin UHJ popülasyonu arasında yaygın olarak bulunabileceğinden şüpheleniyor. Araştırmacılar, Ba’nın kimliğinin tespit edildiğini ekledi.⁺ UHJ’deki yüksek irtifalarda, bu tür gezegenlerin şu anda beklemediğimiz atmosferik dinamikler yaşayabileceğini öne sürüyor.

Atom numarası 62 olan Sm’nin şimdiye kadar yabancı bir dünyanın atmosferinde bulunan en ağır element olduğu kaydedildi. Ayrıca ötegezegenlerde tespit edilen ilk lantanid serisi elementtir.

Yeni keşiflerin yanı sıra çalışma, MASCARA-4b’nin atmosferinde daha önceki magnezyum (Mg), kalsiyum (Ca), krom (Cr) ve demir (Fe) tespitlerini de doğruladı. Makalenin yazarları, diğer nadir elementleri bulmak için ötegezegenlerin atmosferik çalışmalarını teşvik ediyor.

“Daha yüksek hassasiyetli HRS [high-resolution spectroscopic] Araştırmacılar, ek türlerin ve hatta bazı nispeten bol miktarda küçük izotopların varlığını ortaya çıkarmak için UHJ’ler üzerinde daha fazla araştırma yapılmalıdır.”

© 2023 Bilim X Ağı