Naukowcy analizujący dane z Kosmicznego Teleskopu Spitzera wysunęli hipotezę, że wiele z tzw. "ciepłych Neptunów" ma atmosfery posiadające bardzo dużo helu. Według badaczy, takich planet mogą być nawet tysiące w naszej Galaktyce.
"Ciepłe Neptuny" to grupa planet pozasłonecznych o rozmiarach takich jak Neptun w Układzie Słonecznym lub nieco mniejszych, krążących wokół swoich gwiazd na bardzo bliskich orbitach, z okresami obiegu jeden lub dwa dni. Na takich planet panują zapewne temperatury przekraczające tysiąc kelwinów. Uważa się, że ciepłe Neptuny posiadają jądra skaliste albo ciekłe i są otoczone gazem (atmosferą). Jeżeli faktycznie główną zawartość atmosfery stanowi hel, planeta o takich własnościach miałaby kolor biały albo szary. To zupełnie inna barwa niż w przypadku Neptuna w Układzie Słonecznym, który jest niebieski (metan w atmosferze Neptuna absorbuje barwę czerwoną, powodując, że widzimy planetę jako niebieską). Za pomocą teleskopu Keplera udało się znaleźć całkiem sporo kandydatek na planety kategorii ciepłych Neptunów.
Jeden z obiektów, GJ 436b, został zbadany za pomocą Kosmicznego Teleskopu Spitzera. Własności tego obiektu stały się inspiracją dla grupy kierowanej przez Renyu Hu, stypendystę Hubble’a w Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie (Kalifornia, USA). Swoje analizy opublikowali w czasopiśmie „Astrophysical Journal”.
Planeta GJ436b, odległa od nas o 33 lata świetlne, posiada w atmosferze węgiel, ale brak w niej metanu. To cecha zaskakująca naukowców, gdyż cząsteczka metanu jest zbudowana z jednego atomu węgla i czterech atomów wodoru, zatem planeta powinna mieć dużo metanu. Wyjaśnieniem może być hipoteza helowych atmosfer ciepłych Neptunów. Według pomysłu badaczy, wodór jest stopniowo usuwany z atmosfery poprzez promieniowanie od gwiazdy. Wobec braku wodoru, węgiel łączy się z tlenem, tworząc tlenek węgla - i rzeczywiście, obserwacje Spitzera wykazały, że w przypadku GJ 436b występuje także właśnie tlenek węgla.
Według Renyu Hu i jego zespołu, bliskość gwiazdy będzie powodować usunięcie wodoru z atmosfery, bowiem jest on cztery razy lżejszy niż hel i powinien stopniowo zmniejszać swoją obecność w atmosferze takiej planety, pozostawiając w efekcie rosnące stężenie helu. Taki proces może zająć nawet 10 miliardów lat. Dla porównania, jest to w przybliżeniu połowa obecnego wieku Ziemi.
Hipoteza wymaga sprawdzenia, a do tego będą konieczne obserwacje znacznie większej liczby ciepłych Neptunów. Badacze mają nadzieję, że być może za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a, albo jego następcy – Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba – uda im się wykryć hel bezpośrednio w atmosferach tych planet.
"Ciepłe Neptuny" to grupa planet pozasłonecznych o rozmiarach takich jak Neptun w Układzie Słonecznym lub nieco mniejszych, krążących wokół swoich gwiazd na bardzo bliskich orbitach, z okresami obiegu jeden lub dwa dni. Na takich planet panują zapewne temperatury przekraczające tysiąc kelwinów. Uważa się, że ciepłe Neptuny posiadają jądra skaliste albo ciekłe i są otoczone gazem (atmosferą). Jeżeli faktycznie główną zawartość atmosfery stanowi hel, planeta o takich własnościach miałaby kolor biały albo szary. To zupełnie inna barwa niż w przypadku Neptuna w Układzie Słonecznym, który jest niebieski (metan w atmosferze Neptuna absorbuje barwę czerwoną, powodując, że widzimy planetę jako niebieską). Za pomocą teleskopu Keplera udało się znaleźć całkiem sporo kandydatek na planety kategorii ciepłych Neptunów.
Jeden z obiektów, GJ 436b, został zbadany za pomocą Kosmicznego Teleskopu Spitzera. Własności tego obiektu stały się inspiracją dla grupy kierowanej przez Renyu Hu, stypendystę Hubble’a w Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie (Kalifornia, USA). Swoje analizy opublikowali w czasopiśmie „Astrophysical Journal”.
Planeta GJ436b, odległa od nas o 33 lata świetlne, posiada w atmosferze węgiel, ale brak w niej metanu. To cecha zaskakująca naukowców, gdyż cząsteczka metanu jest zbudowana z jednego atomu węgla i czterech atomów wodoru, zatem planeta powinna mieć dużo metanu. Wyjaśnieniem może być hipoteza helowych atmosfer ciepłych Neptunów. Według pomysłu badaczy, wodór jest stopniowo usuwany z atmosfery poprzez promieniowanie od gwiazdy. Wobec braku wodoru, węgiel łączy się z tlenem, tworząc tlenek węgla - i rzeczywiście, obserwacje Spitzera wykazały, że w przypadku GJ 436b występuje także właśnie tlenek węgla.
Według Renyu Hu i jego zespołu, bliskość gwiazdy będzie powodować usunięcie wodoru z atmosfery, bowiem jest on cztery razy lżejszy niż hel i powinien stopniowo zmniejszać swoją obecność w atmosferze takiej planety, pozostawiając w efekcie rosnące stężenie helu. Taki proces może zająć nawet 10 miliardów lat. Dla porównania, jest to w przybliżeniu połowa obecnego wieku Ziemi.
Hipoteza wymaga sprawdzenia, a do tego będą konieczne obserwacje znacznie większej liczby ciepłych Neptunów. Badacze mają nadzieję, że być może za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a, albo jego następcy – Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba – uda im się wykryć hel bezpośrednio w atmosferach tych planet.
Więcej informacji:
Źródło: NASA
Na ilustracji:
Artystyczna wizja planety pozasłonecznej GJ 436b. Źródło: NASA/JPL-Caltech.
