Ekstremalna egzoplaneta – Jowisz tak gorący, że pada żelazo – jest jeszcze dziwniejsza niż początkowo sądzono

Jest uważany za bardzo gorący Jowisz – Miejsce, w którym żelazo paruje, kondensuje po nocnej stronie, a następnie spada z nieba jak deszcz – ognisty, piekielny WASP-76b planeta pozasłoneczna To może być bardziej ekscytujące, niż przypuszczali naukowcy.

Międzynarodowy zespół, kierowany przez naukowców z Cornell University, University of Toronto i Queen’s University Belfast, donosi o odkryciu zjonizowanego wapnia na planecie – wskazującego na wyższą temperaturę atmosferyczną niż wcześniej sądzono, lub silne wiatry w górnych warstwach atmosfery.

Wykrycie zostało wykryte w wysokiej rozdzielczości widmach uzyskanych z Gemini North w pobliżu szczytu Mauna Kea na Hawajach.

Gorące Jowisze są nazywane ze względu na ich wysoką temperaturę, ze względu na bliskość swoich gwiazd. WASP-76b została odkryta w 2016 roku, około 640 lat świetlnych od Ziemi, ale tak blisko swojej gwiazdy typu F, która jest nieco gorętsza od Słońca, że ​​gigantyczna planeta wykonuje jedną orbitę co 1,8 ziemskiego dnia.

Wyniki badań są pierwszymi wynikami wieloletniego projektu prowadzonego przez Cornella, Exoplanets with the Gemini Spectroscopic Survey lub ExoGemS, który bada różnorodność atmosfer planet.

„Ponieważ zdalnie wyczujemy dziesiątki egzoplanet, obejmujących zakres mas i temperatur, opracujemy pełniejszy obraz prawdziwej różnorodności światów kosmicznych – od tych wystarczająco gorących, by nieść żelazny deszcz, po inne o łagodniejszym klimacie” – powiedział ko- autorzy Ray Jayawardana i Harold Tanner, dziekan College of Arts and Sciences na Cornell University i profesor astronomii:

„To niezwykłe, że dzięki nowoczesnym teleskopom i instrumentom możemy już wiele dowiedzieć się o atmosferze – jej składnikach, właściwościach fizycznych, obecności chmur, a nawet wielkoskalowych układach wiatru – planet krążących wokół gwiazd oddalonych o setki lat świetlnych” powiedział Jayawardhana.

Rzadkie trio linii widmowych obserwowane w bardzo czułych obserwacjach atmosfery egzoplanety WASP-76b, opublikowane w Astrofizyczne listy z dziennika 28 września i zaprezentowany 5 października na dorocznym spotkaniu Wydziału Nauk Planetarnych Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego.

„Widzimy dużo wapnia; to naprawdę potężna zaleta” – powiedziała pierwsza autorka Emily Diebert, doktorantka z University of Toronto i jej doradczyni, Jayawardana.

„Ta spektroskopowa sygnatura zjonizowanego wapnia może wskazywać, że egzoplaneta ma bardzo silne wiatry w górnych warstwach atmosfery” – powiedział Diebert. „Albo, że temperatura atmosfery na egzoplanecie jest znacznie wyższa niż sądziliśmy”.

Ponieważ WASP-76b jest zamknięty pływowo – ta strona jest zawsze zwrócona w stronę gwiazdy – ma wieczną nocną stronę, która ma stosunkowo chłodną temperaturę 2400 stopni. F Średnia temperatura. Jego dobowa strona, zwrócona w stronę gwiazdy, ma średnią temperaturę 4400 stopni Fahrenheita.

Diebert i jej koledzy zbadali region o umiarkowanej temperaturze na obrzeżach planety między dniem a nocą. „Egzoplaneta porusza się szybko po swojej orbicie iw ten sposób byliśmy w stanie oddzielić jej sygnały od światła gwiazd” – powiedziała. „Widać, że ślad wapniowy na widmach porusza się szybko wraz z planetą”.

Ankieta ExoGemS — której celem jest zbadanie 30 lub więcej planet — była prowadzona przez Jake’a Turnera, współpracownika Carla Sagana w NASAProgram stypendialny Hubble’a, znajdujący się na Wydziale Astronomii Uniwersytetu Cornell (A&S), jest również rekomendowany przez Jayawardhanę.

Astronomowie nadal zagłębiają się w zrozumienie egzoplanet — które dwie dekady temu były tylko marzeniem. „Nasza praca i praca innych badaczy torują drogę do badania atmosfer ziemskich światów poza naszym Układem Słonecznym” – powiedział Turner.

Odniesienie: „Wykrywanie zjonizowanego wapnia w atmosferze przegrzanego Jowisza WASP-76b” Emily K. Debert, Ernst GWD Mooy, Ray Jayawardana, Jake D. Turner, Andrew Raiden Harper, Luca Fossati, Kali E. Hood, Jonathan J. Fortney, Laura Flagg, Ryan MacDonald, Roman Allart i David K. Singh, 28 września 2021 Dostępny tutaj. Astrofizyczne listy z dziennika.
DOI: 10.3847 / 2041-8213 / ac2513

Inni autorzy artykułu to Ernst JWD Moog z Queen’s University Belfast. Luca Fossati z Austriackiej Akademii Nauk; Callie E. Hood i Jonathan J. Fortney, obaj z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Cruz; Romain Alart z Uniwersytetu Montrealskiego; i Davida K. Singh z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa. Wśród badaczy Cornell znaleźli się Andrew Redden-Harper i Laura Flagg, oboje z grupy Jayawardhana, oraz Ryan MacDonald. Część tych badań została sfinansowana przez NASA.

Gemini North jest częścią Międzynarodowego Obserwatorium Gemini, programu National Science Foundation NOIRLab.