Супер-Земята 55 Cancri e (известна още като Janssen) е до известна степен, както върви екзопланетата. Първоначално открит през 2004 г., този свят е един от малкото, чието откритие предшества Кеплер мисия. До 2016 г. тя беше и първата екзопланета, която успешно характеризира своята атмосфера. През годините на тази планета са проведени няколко проучвания, които разкриха някои доста интересни неща за нейния състав и структура.
Например, учените по едно време смятали, че 55 Cancri e е "диамантена планета", докато по-скорошната работа се основава на данни от Космически телескоп Спицер заключи, че повърхността му е покрита в езера с гореща лава. Ново проучване, проведено от учени от лабораторията за реактивни двигатели на НАСА, показва, че въпреки силната си повърхностна топлина, 55 Cancri e има атмосфера, сравнима с тази на Земята, само много по-гореща!
Изследването, озаглавено „Случай за атмосфера на Супер Земята 55 Cancri e“, наскоро се появи през The Astrophysical Journal. Водена от Изабел Анджело (специалност по физика с UC Berkeley) със съдействието на Renyu Ху - астроном и Hubble Fellow с JPL и Caltech - двойката проведе по-подробен анализ на Spitzer данни за определяне на вероятността и състава на атмосфера около 55 Cancri e.
Предишни проучвания на планетата отбелязват, че тази супер-Земя (която е два пъти по-голяма от нашата планета) орбитира много близо до своята звезда. В резултат на това той има много кратък орбитален период от около 17 часа и 40 минути и е добре заключен (с едната страна постоянно обърната към звездата). Между юни и юли на 2013 г. Spitzer наблюдавани 55 Cancri e и получени данни за температурата, използвайки своята специална инфрачервена камера.
Първоначално данните за температурата се разглеждат като индикация, че на повърхността съществуват големи отлагания от лава. След повторния анализ на тези данни и комбинирането му с нов модел, разработен преди това от Ху, екипът започна да се съмнява в това обяснение. Според техните открития планетата трябва да има гъста атмосфера, тъй като лавските езера, изложени на космоса, биха създали петна от високи температури.
Нещо повече, те също отбелязаха, че температурните разлики между деня и нощта не са толкова значителни, колкото се смяташе досега - още една индикация за атмосфера. Сравнявайки промените в яркостта на планетата с моделите на енергийния поток, екипът стигна до заключението, че атмосфера с летливи материали е най-доброто обяснение за високите температури. Както Реню Ху обясни в неотдавнашно изявление на НАСА:
„Ако има лава на тази планета, тя ще трябва да покрие цялата повърхност. Но лавата щеше да бъде скрита от нашия поглед от гъстата атмосфера. Учените обсъждат дали тази планета има атмосфера като Земята и Венера, или просто скалисто ядро и няма атмосфера, като Меркурий. Случаят за атмосфера вече е по-силен от всякога. "
Използвайки подобрения модел на Ху за това как топлината ще тече по цялата планета и ще се излъчва обратно в космоса, те откриха, че температурите на деня ще са средно около 2573 K (2300 ° C; 4,200 ° F). Междувременно температурите на „студената“ страна биха средно около 1573 - 1673 К (1300 - 1400 ° С; 2400 - до 2600 ° F). Ако на планетата нямаше атмосфера, разликите в температурата биха били далеч по-екстремни.
Що се отнася до състава на тази атмосфера, Анжело и Ху разкриха, че тя вероятно е подобна на тази на Земята - съдържа азот, вода и дори кислород. Макар и много по-гореща, атмосферната плътност също изглеждаше подобна на тази на Земята, което предполага, че планетата е най-вероятно скалиста (известна още като земна) по състав. От друга страна, температурите са твърде горещи, за да поддържат течната вода, което прави обитаемостта нестартираща.
В крайна сметка това проучване стана възможно благодарение на разработването на метод на Ху, който улеснява атмосферата и повърхностите на екзопланетите. Анджело, която ръководи изследването, работи върху него като част от стажа си с JPL и адаптира модела на Ху на 55 Cancri e. Преди това този модел беше прилаган само за гигантски газови гиганти, които орбитират близо до съответните си слънца (известен още като „горещи юпитери“).
Естествено, има нерешени въпроси, които настоящото изследване помага да повдигне, като например 55 Cancri e избягва да губи атмосферата си в космоса. Като се има предвид колко близо планетата орбитира до нейната звезда и факта, че тя е добре заключена, тя ще бъде подложена на интензивно количество радиация. По-нататъшните проучвания могат да помогнат да се разкрие как е това и ще помогнат да разберем нашето разбиране за големи скалисти планети.
Прилагането на този модел на Супер Земята е перфектният пример за това как се развиват изследванията на екзопланетите през последните години. Първоначално учените бяха ограничени да изучават газови гиганти, които орбитират близо до своите звезди (както и техните съответни атмосфери), тъй като те са най-лесните за установяване и характеризиране. Но благодарение на подобренията в инструментариума и методите, обхватът на планетите, които сме способни да изучаваме, нараства.
