Там в Космоса е необичайно екзопланетно име Gliese 3470 b (GJ 3470 b.) Това е странен свят, подобен на хибрид между Земята и Нептун. Тя има скалисто ядро като Земята, но е заобиколено от атмосфера, изградена от водород и хелий. Тази комбинация е за разлика от всичко в нашата собствена Слънчева система.
Планетата обикаля около звезда от червено джудже, наречена Gliese 3470, в съзвездието Рак. GJ 3470 b е около 12,6 земни маси, което означава, че е приблизително по средата между Земята и Нептуна. (Нептун е около 17 земни маси.)
Благодарение на мисията Kepler знаем, че в този масов обхват има много екзопланети. Възможно е до 80% от планетите да попаднат в този диапазон, въпреки че бъдещите мисии по екзопланета без съмнение ще го изяснят. Досега астрономите не са разгледали добре атмосферата на една от тези планети и затова образуването им е малко загадка.
Космическите телескопи Хъбъл и Спицър се обединиха, за да разгледат отблизо атмосферата на GJ 3470 b и това е първият път, когато астрономите успяха да идентифицират химическия отпечатък на атмосферата на планета като тази. Това, което откриха, е, че планетата има почти девствена, изначална атмосфера на водород и хелий, без присъстващи по-тежки елементи.
И това представя малко мистерия.
„Нямаме подобно нещо в Слънчевата система и точно това я прави поразителна.“
Бьорн Бенеке от университета в Монреал в Канада
Полузвезда, половин планета?
GJ 3470 b, със своята атмосфера на водород и хелий, по-скоро прилича на звезда, отколкото на планета. Нашето Слънце е 73% водород, а останалото е почти целият хелий. Само една малка част от Слънцето е по-тежки елементи като кислород, неон, желязо и въглерод. Газовите гиганти Юпитер и Сатурн са предимно водород и хелий, но съдържат и други съединения като метан и амоняк, както и по-тежки елементи. Тези съединения почти липсват в GJ 3470 b.
„Това е голямо откритие от гледна точка на формирането на планетата. Планетата орбитира много близо до звездата и е далеч по-малко масивна от Юпитер - 318 пъти по-голяма от земната маса -, но е успяла да натрупа първоначалната атмосфера водород / хелий, която до голяма степен е "незамърсена" от по-тежки елементи ", казва Бьорн Бенеке от Университета на Монреал в Канада, в съобщение на НАСА. „Нямаме подобно нещо в Слънчевата система и точно това я прави поразителна.“
Астрономите, стоящи зад тази работа, комбинираха възможностите на двата вълни на двата космически телескопа, за да получат добър поглед върху атмосферата на GJ 3470 b. Те го направиха чрез измерване на абсорбцията на звездна светлина, докато екзопланетата преминаваше пред звездата-домакин. Те също така измерват загубата на отразена светлина, докато екзопланетата преминава зад звездата. Общо двойката космически телескопи наблюдава 12 транзита и 20 затъмнения.
Астрономите използват спектроскопия, за да идентифицират химическите пръстови отпечатъци на водород и хелий в атмосферата, а естеството на атмосферата на планетата направи всичко това възможно. Най-вече е ясно с много малко мъгла, което означава, че са успели да надникнат дълбоко в атмосферата. „За първи път имаме спектроскопичен подпис на такъв свят“, каза Бенеке.
Но тази спектроскопия разкри нещо неочаквано. Астрономите смятаха, че ще намерят подобен химичен състав на планетата Нептун, с по-тежки елементи като кислород и въглерод. Но вместо това те намериха атмосфера, наподобяваща Слънцето.
"... открихме атмосфера, която е толкова бедна на тежки елементи, че нейният състав прилича на богатия на водород / хелий състав на Слънцето."
BJÖRN BENNEKE НА УНИВЕРСИТЕТА НА MONTREAL В КАНАДА
„Очаквахме атмосфера, силно обогатена с по-тежки елементи като кислород и въглерод, които образуват изобилие от водна пара и метан, подобно на това, което виждаме в Нептун“, каза Бенеке. "Вместо това открихме атмосфера, която е толкова бедна на тежки елементи, че нейният състав прилича на богатия на водород / хелий състав на Слънцето."
Разделяне заедно
Сега, след като астрономите са се сдобили с добра атмосфера на атмосферата на екзопланетите, благодарение на комбинираната мощност на космическите телескопи Хъбъл и Спитцер, те могат да започнат да разбират как може да се е образувала тази странна планета.
GJ 3470 b е в рязък контраст с други екзопланети. Астрономите смятат, че други екзопланети, например Hot Jupiters, се образуват на голямо разстояние от Слънцето си и след това мигрират навътре. Но астрономите смятат, че тази екзопланета се е образувала много близо до своята звезда от червено джудже, близо до мястото, където е разположена днес.
Най-вероятно първоначално се е образувал като мънист скалист обект, обграден в центъра на протопланетарния диск, приблизително по същото време, както се е образувала звездата. Той би събрал или натрупал атмосферата си от същия първичен материал в диска, от който се е образувала звездата. И това би обяснило нейната атмосфера водород / хелий и защо му липсват по-тежки елементи.
„Това е голямо откритие от гледна точка на формирането на планетата.“
BJÖRN BENNEKE НА УНИВЕРСИТЕТА НА MONTREAL В КАНАДА
„Виждаме обект, който успя да натрупа водород от протопланетарния диск, но не избяга, за да се превърне в горещ Юпитер“, каза Бенеке. „Това е интригуващ режим.“
Това, което може да се случи е, че все още акумулира материя от диска, но звездата расте по-бързо и дискът се разсейва. Това попречи на GJ 3470 b да се разраства и да прилича повече на газовите гиганти в нашата Слънчева система, с по-тежки елементи в атмосферата си.
Засега тук стои нашето разбиране за тази интригуваща, странна екзопланета. Но след като космическият телескоп на Джеймс Уеб (JWST) работи и ще ни каже повече.
JWST е мощен космически телескоп, който може да вижда в инфрачервената система с безпрецедентна чувствителност. Ще бъде в състояние да проучи атмосферата на GJ 3470 b и други екзопланети и да разкрие неща, които все още са невиждани. По-специално, тя ще наблюдава в дължини на вълните, които правят затъмняващите мъгла почти прозрачни.
Тогава нашето разбиране за всички екзопланети, не само тази, ще расте в скокове и граници.
Източници:
- Прессъобщение: Атмосферата на средната планета, разкрита от Хъбъл, Шпицер
- Уикипедия: Gliese 3470 b
- Космически телескоп Спицер
