Przejdź do treści

Parujący metal w atmosferze egzoplanety WASP-121b

WASP-121b i jej gwiazda macierzysta

Międzynarodowy zespół naukowców z Uniwersytetu w Bern i Uniwersytetu Genewskiego zbadał atmosferę bardzo gorącej egzoplanety WASP-121b. Znaleziono w niej szereg metali w postaci gazowej. Wynik ten jest kolejnym krokiem naprzód w poszukiwaniu światów potencjalnie zamieszkiwalnych.

WASP-121b znajduje się w odległości 850 lat świetlnych od Ziemi i okrąża swoją gwiazdę w mniej niż dwa dni - podczas gdy naszej planecie zajmuje to oczywiście cały rok. WASP-121b krąży przy tym bardzo blisko gwiazdy, około 40 razy bliżej niż Ziemia względem Słońca. Właśnie to bezpośrednie sąsiedztwo jest główną przyczyną niezwykle wysokiej temperatury powierzchni planety (2500 - 3000 stopni Celsjusza!).

Naukowcy z zespołu Jensa Hoeijmakersa (pierwszego autora badań, astronoma z Narodowego Centrum Kompetencji w dziedzinie Badań Planet w Bern i Genewie) przeanalizowali dane zebrane przez wysokiej rozdzielczości spektrograf HARPS. Udało się dzięki nim wykazać, że w atmosferze WASP-121b występuje łącznie co najmniej siedem różnych metali w formie gazowej. Wyniki te zostały opublikowane w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics.

WASP-121b była intensywnie badana już od czasu jej odkrycia. Badania te wykazały, że w jej atmosferze naprawdę sporo się dzieje. Wcześniej astronomowie zakładali, że tego rodzaju ultra gorące planety mają raczej nieskomplikowane atmosfery, ponieważ w wysokich temperaturach nie może tworzyć się zbyt wiele złożonych związków chemicznych. Jak to więc możliwe w przypadku WASP-121b?

- Wcześniejsze badania próbowały również wyjaśnić zaskakujący skład atmosfery planety teoriami, które nie wydawały mi się wtedy zbyt wiarygodne - wyjaśnia Hoeijmakers. - Podejrzewano, że główną przyczyną istnienia dosyć złożonej atmosfery WASP-121b są cząsteczki zawierające stosunkowo rzadki metal - wanad.

Według Hoeijmakersa miałoby to sens tylko wtedy, gdyby w jej atmosferze brakowało bardziej pospolitego metalu, tytanu. Dlatego jego zespół postanowił raczej poszukać innego wyjaśnienia. Okazało się jednak, że to wcześniejsi badacze mieli rację - w nowo zebranych danych obserwacjach rzeczywiście znaleziono silne sygnatury wanadu. Jednocześnie okazało się, że faktycznie brak tam śladów tytanu. To z kolei potwierdziło wcześniejsze przypuszczenia Hoeijmakersa.

Dodatkowo zespół dokonał  innych nieoczekiwanych odkryć. Oprócz wanadu w atmosferze egzoplanety wykryto sześć innych metali: żelazo, chrom, wapń, sód, magnez i nikiel.

- Wszystkie te metale odparowywały w wyniku wysokich temperatur panujących na WASP-121b - dodaje Hoeijmakers. - Tym sposobem powietrze na egzoplanecie składa się między innymi właśnie z lotnych metali.

Tak szczegółowe wyniki pozwalają badaczom wyciągnąć nowe wnioski na temat procesów chemicznych zachodzących na tego typu planetach. Jest to bardzo ważne dla badań planowanych na niezbyt odległą przyszłość, gdy zostaną już opracowane większe, jeszcze bardziej czułe teleskopy i spektrografy. Pozwoli to astronomom badać również właściwości mniejszych, chłodniejszych planet skalistych podobnych do Ziemi.

- Dzięki tym samym technikom, których użyliśmy teraz, oprócz wykrywania jedynie sygnatur gazowego żelaza lub wanadu będziemy też mogli skupić się na biosygnaturach, takich jak spektralne "podpisy" wody, tlenu czy metanu - podsumowuje Hoeijmakers.

 


Czytaj więcej:

 

Źródło: unibe.ch

Opracowanie: Elżbieta Kuligowska

Na zdjęciu: WASP-121b i jej gwiazda macierzysta (wizja artystyczna).
Źródło: NASA, ESA, and G. Bacon (STSci)