Yhdysvaltojen, Ranskan ja Skotlannin tähtitieteilijät ovat Hubble-havaintojen ansiosta vahvistaneet veden läsnäolon eksoplaneettan HAT-P-26b ilmakehässä. Lisäksi tutkijat arvioivat vetyä raskaampien alkuaineiden osuuden planeetan kaasuvaipassa - kävi ilmi, että se on pieni, mikä on aiemmin löydetyn mallin ulkopuolella. Kirjoittajien mukaan HAT-P-26b: n ilmakehä on todennäköisesti pysynyt käytännössä muuttumattomana planeetan alkuperästä lähtien. Tutkimus on julkaistu Science-lehdessä.
Suurin osa tunnetuista eksoplaneettoista löydettiin kahdella tavalla: kauttakulkumenetelmällä (kun planeetta himmentää tähteä hiukan kulkemalla sen ja maanpäällisen tarkkailijan välillä) tai Doppler-analyysillä (kun planeetan painovoima saa tähden heilumaan hieman edestakaisin). Niiden avulla voit määrittää joitain planeetan kiertoradan parametreja, tehdä rajoituksia sen koolle tai massalle. On kuitenkin mahdotonta saada selville, mitä tämä tai tuo eksoplaneetta koostuu Doppler-menetelmien käytöstä.
Planeetan kauttakulku antaa sinun tutkia sen kaasukuorta, jos se on riittävän suuri. Sillä hetkellä, kun planeetta alkaa liikkua tähtikiekon edessä, osa jälkimmäisen valosta kulkee kaasumaisen verhonsa läpi. Jotkut tähtien spektrin osat alkavat absorboitua siitä, mistä kaasuista ilmakehä koostuu. Esimerkiksi vedellä ja hiilidioksidilla on tyypillisiä absorptiovyöhykkeitä - ne sijaitsevat spektrin infrapuna-alueella. Vertailemalla tähtien spektriä kauttakulun aikana ja ennen sitä tähtitieteilijät voivat määrittää tarkalleen, missä spektrialueilla eksoplaneettan ilmakehä absorboi, ja tehdä ennusteita sen koostumuksesta.
Ensimmäistä kertaa vesijäljet HAT-P-26b: ssä rekisteröitiin vuonna 2015 - käyttämällä Spitzer-teleskoopin ja maalla tehtyjen havaintojen yhdistettyjä tietoja. Tämä eksoplaneetta sijaitsee noin 430 valovuoden päässä Maasta ja on "kuuma Neptune", jonka pinnan tasapainolämpötila on noin 1000 kelviniä (730 astetta). Pienen painovoiman kiihtyvyyden vuoksi taivaankappaleella voi olla tiheä ja korkea ilmakehä. Planeetta kiertää järjestelmän tähden - oranssin kääpiön - noin 4,2 päivässä.
Hannah R. Wakeford et ai. / Tiede, 2017
Uudessa työssä kirjoittajat laajensivat eksoplaneetan havainnoinnin kirjoa ja käyttivät Hubble-avaruusteleskooppia tarkkailemaan läpikulkua näkyvillä ja lähellä infrapuna-alueilla. Tämä antoi mahdollisuuden nähdä lisää absorptiokaistoja, jotka osoittivat luotettavasti veden läsnäolon planeetan ilmakehässä. On huomattava, että HAT-P-26b: tä ei voida kutsua vesimaailmaksi planeetan liian korkean lämpötilan vuoksi.
Sen lisäksi, että tähtitieteilijät havaitsivat vettä ilmakehässä, ne pystyivät arvioimaan kaasujätin kuoren metallisuuden. Tämä on heliumia raskaampien alkuaineiden suhteellinen osuus kohteen koostumuksessa. Tähtitieteilijät ovat havainneet aurinkokunnan ja useissa eksoplaneetoissa (WASP-43b ja HAT-P-11b) havainneet mallin - planeetan koon kasvaessa metallisuus vähenee. Toisin sanoen raskaiden alkuaineiden osuus Jupiterissa on paljon pienempi kuin Uraanissa tai Neptunuksessa. Tästä havainnosta tuli perusta joillekin planeettojen evoluutiota koskeville hypoteeseille. HAT-P-26b pääsee irti tästä kuviosta: Neptunukseen verrattavissa olevilla koilla sen metallisuus on suunnilleen sama kuin Jupiterillä.
Tähtitieteilijöiden mukaan erot HAT-P-26b: n ja muiden planeettojen välillä, joiden metallisuus ja massa tunnetaan, voivat tarkoittaa, että sen evoluutioprosessi jostain syystä poikkesi yleisesti hyväksytystä. Kirjoittajat huomauttavat, että todennäköisesti HAT-P-26b: n kaasuvaippa on sama kuin eksoplaneetan olemassaolon ensimmäisinä aikoina. Lisäksi eksoplaneetta ei todennäköisesti törmännyt muihin planeetta-eläimiin, ja suurin osa sen raskaista alkuaineista on keskittynyt ytimeen.
Mainosvideo:
Kirjoittajat huomauttavat, että tämä on ainutlaatuinen tilanne, kun eksoplaneetta on tutkittu niin yksityiskohtaisesti. Tällainen tulos on sinänsä jo tärkeä saavutus.
Vladimir Korolev