Полето на изследване на екзопланетите продължава да се разраства с скокове и граници. Благодарение на мисии като Космически телескоп Kepler, над четири хиляди
Например, група астрономи успя да изобрази повърхността на планета, обикаляща около орбита на червена звезда за първи път. Използване на данни от НАСА Космически телескоп Спицер, екипът успя да предостави рядък поглед върху условията на повърхността на планетата. И докато тези условия бяха по-скоро негостоприемни - сродни на нещо като Хадес, но с по-малко въздух за дишане - това представлява голям пробив в изследването на екзопланетите.
Както посочиха в своето проучване, което наскоро се появи в списанието природапланетата, която те наблюдаваха (LHS 3844b), е земно (ака. скалисто) тяло, което обикаля около хладна звезда от тип М (червено джудже), разположена на 48,6 светлинни години от Земята. Първоначално тази планета е била открита от Транзитиращ сателит за изследване на екзопланетите (TESS) през 2018 г., е 1,3 пъти по-голям от радиуса на Земята и обикаля около орбитата си звезда с период от 11 дни.
Верен на името си, TESS е открил планетата по метода на транзита, където периодичните потъвания в светимостта на звездата са индикация, че една планета преминава пред нея (известна още като транзит) спрямо наблюдателя. По време на последващи наблюдения, използвайки данни от SpitzerС инфрачервена камера на масив (IRAC), екипът успя да открие светлина за повърхността на LHS 3844b.
Обикновено това е трудна перспектива, тъй като светлината, отразена от повърхността на планетата, е удавена от много по-ярката светлина, идваща от звездата. Обаче, тъй като планетата орбитира така
Това наблюдение беше за първи път Spitzer данните бяха в състояние да предоставят информация за атмосферата на земна планета около джудже от тип М. Това е особено обнадеждаващо, тъй като джуджетата от тип М са най-разпространеният тип звезда във Вселената, представляващи 75% от звездите само в Млечния път. Те са и най-дълголетни, способни да останат в основната си последователност до 10 трилиона години.
За съжаление, резултатите бяха по-малко от окуражаващи, що се отнася до търсенето на „потенциално обитаеми“ планети. Въз основа на орбитата на планетата и данните, получени от Spitzer, планетата има почти никаква атмосфера и е вероятно да бъде покрита
Това беше направено чрез използване на повърхностното албедо на LHS 3844b (т.е. неговата отразяваща способност), което беше доста тъмно. Рениу Ху, учен по екзопланета в лабораторията за реактивни двигатели на НАСА и съавтор на проучването, заключи с колегите си, че това вероятно е резултат от повърхността да бъде покрита с базалт, вид вулканична скала.
„Знаем, че кобилата на Луната
Друга не толкова окуражаваща находка беше пренебрежимо преносът на топлина, който се извършва между деня и нощта на планетата. Екипът научи за това чрез измерване на температурната разлика между двете страни на планетата. В това отношение LHS 3844b отново е сравним с Меркурий и Луната - две тела, които практически нямат атмосфера и изпитват огромни температурни колебания между деня и нощта.
Както обясни Лаура Крейдберг, изследовател от Харвардския и Смитсоновски център за астрофизика (CfA) и водещ автор на новото изследване - отсъствието на атмосфера беше най-вероятното обяснение за екстремните вариации, които виждаха. "Температурният контраст на тази планета е приблизително толкова голям, колкото е възможно", каза тя. „Това съвпада красиво с нашия модел на
Все пак последиците от това изследване са доста дълбоки. Освен че това е първият път, когато астрономите са успели да представят повърхността на скалиста планета, обикаляща около орбита на червена джудже звезда (главно постижение от само себе си), тя би могла да хвърли светлина и върху това как планетарните атмосфери се губят във времето. Това е от изключително значение, когато става въпрос за търсене на потенциално обитаем
Помислете за Марс, иначе известен като „Земният близнак“. Докато Земята е успяла да запази атмосферата си и (в резултат на това течна вода на повърхността си, Марс е изгубил атмосферата си в течение на милиарди години до степен, че е имал приблизително 0,5% от атмосферното налягане на Земята. Това се дължи на това, че Марс губи магнитното си поле малко след като планетата се е образувала и охлажда.
Поради това повърхността на Марс претърпя драстични климатични промени, при които всичките му повърхностни води бяха изгубени. Изучаването на скални екзопланети, които са загубили атмосферата си - особено тези, които обикалят около орбитата на най-обикновената звезда във Вселената - би могло да
„Имаме много теории за това как планетарната атмосфера се движи около М джуджета, но не успяхме да ги изучим емпирично. Сега с LHS 3844b имаме земна планета извън нашата Слънчева система, където за първи път можем да наблюдаваме по наблюдение, че атмосфера няма. “
В сравнение с нашето Слънце (звезда от жълто джудже от тип G), червените джуджета от тип М излъчват по-малко обща светлина, но високи нива на ултравиолетова радиация. Това не само може да бъде вредно за живота във високи дози, но и може да разруши атмосферата на планетата. Нещо повече, червените джуджета са особено жестоки в младостта си и произвеждат много пламъци, което води до изблици на радиация и частици, които могат да отнемат атмосферата на планетата.
Разбира се, това най-ново проучване не вдъхновява точно розова перспектива за скалистите планети, които обикалят около М звезди. И тъй като има изследвания, които показват, че червените джудже системи могат да бъдат най-вероятното място за намиране на скалисти планети, които обикалят около орбитата в обитаемата зона на звездата (HZ), тя също не дава добри резултати за проучвания за обитаемост. Но както каза Крейдберг, тези открития в никакъв случай не са универсални:
„Все още се надявам други планети около М джуджета да запазят атмосферата си. Земните планети в нашата Слънчева система са изключително разнообразни и очаквам същото да бъде вярно и за екзопланетните системи. "
Междувременно астрономите са ентусиазирани от резултатите от това проучване заради това, което означава за изследвания на екзопланети. В следващите години стартирането на Космически телескоп Джеймс Уеб - която има значително по-модерни възможности за инфрачервени изображения - ще позволи да се направят директни проучвания за изображения на повече от пътя на скалистите планети, които обикалят орбитите червени звезди джуджета.
Те включват Proxima b, най-близката планета отвъд Слънчевата ни система и седемпланетна система на TRAPPIST-1. вече Spizter е използвал своя инструмент IRAC за събиране на данни по системата TRAPPIST-1, която разкри, че някои от тях вероятно съдържат воден лед. Освен това през следващото десетилетие ще се появят множество наземни телескопи, които ще позволят директни изследвания на изображения на близките екзопланети.
Точно навреме, тъй като НАСА планира да прекрати Spitzer/ IRAC операции до февруари 2020 г. като мярка за икономия на разходи. Много като Хъбъл и Кеплер, Spitzer е помогнал да се насочи пътя към бъдещи открития!
