„Gorący Neptun” Egzoplaneta Odkryto, że w swojej atmosferze zawiera dwutlenek siarki, atmosferę, która również unosi się w przestrzeń kosmiczną, gdy planeta krąży nad biegunami swojej gwiazdy po stromej orbicie co trzy i co trzecie dni.
Obecność dwutlenku siarki w atmosferze egzoplanety zwanej GJ 3470b i zlokalizowanej na 96 Rok świetlny z GruntKiedy to zauważyłem, był to dla mnie szok Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST).
„Nie sądziliśmy, że zobaczymy dwutlenek siarki na planetach tej wielkości i ekscytujące jest zobaczenie tej nowej cząsteczki w miejscu, w którym się tego nie spodziewaliśmy, ponieważ daje nam to nowy sposób uczenia się, jak powstały te planety”. Thomas Beatty z Uniwersytetu Wisconsin w Madison powiedział: oświadczenie. „A małe planety są szczególnie interesujące, ponieważ ich skład naprawdę zależy od tego, jak zachodzi proces powstawania planet”.
Wszystko w GJ 3470b mówi nam, że ma on fascynującą i pełną wydarzeń historię.
Planety Ma kształt dysku gazu i pyłu, który obraca się wokół płaszczyzny pokrywającej się z osią obrotu gwiazdy. W naszym Układ SłonecznyDowodem istnienia tego dysku jest to, że wszystkie planety pochodzą z niego Rtęć Do Neptun Orbita leży w płaszczyźnie ekliptyki. Z drugiej strony GJ 3470b podąża ścieżką nachyloną pod kątem 89 stopni do swojej chłodniejszej osi obrotu. Czerwony karzeł gwiazda. Innymi słowy, krąży po stromej orbicie nad biegunami gwiazdy. Planety zwykle nie powstają na takich orbitach.
Powiązany: Dlaczego jest tak mało egzoplanet „gorącego Neptuna”?
O masie 13,9 razy większej niż Masa ZiemiJego średnica wynosi około 40% Ten Jowisz, GJ 3470b to nadmuchany worek gazowy. Kiedy takie światy znajdują się blisko swojej gwiazdy, astronomowie nazywają je „gorącym Neptunem”. Atmosfera GJ 3470b ma temperaturę 325 ° C (617 ° F); Temperatura Neptuna w naszym Układzie Słonecznym wynosi -200 stopni Celsjusza (-330 stopni). F).
Aktualne modele powstawania planet opisują, jak to się dzieje Gazowi giganci Zwykle powstają daleko od swojej gwiazdy Skaliste planetyNa zimnych głębokościach, gdzie gazu jest więcej. Jednak GJ 3470b krąży w odległości zaledwie 5,3 miliona kilometrów (3,3 miliona mil) od swojej gwiazdy. Dla porównania Merkury jest najbliższą nam planetą słońcekrąży w średniej odległości 58 milionów kilometrów (36 milionów mil) od naszej gwiazdy, chociaż systemy czerwonych karłów są zwykle mniejsze w porównaniu do naszego Układu Słonecznego.
Zwykle spodziewalibyśmy się, że GJ 3470b uformowała się dalej, a następnie migrowała do wewnątrz w wyniku interakcji z dyskiem tworzącym planety swojej gwiazdy. Tymczasem naukowcy zazwyczaj podejrzewają, że świat został wypchnięty z płaszczyzny orbity w wyniku oddziaływania grawitacyjnego z inną planetą, a może nawet turbulencji spowodowanej przejściem pobliskiej gwiazdy.
Jednakże skład atmosfery planety sugeruje coś innego.
Chociaż Teleskop Molekularny Jamesa Webba wykrył w jej wnętrzu cząsteczki, takie jak dwutlenek siarki, atmosfera GJ 3470b nadal składa się w przeważającej mierze z wodoru i helu, nawet w większym stopniu niż planet gazowych w naszym Układzie Słonecznym – fakt podkreślony przez Kosmiczny teleskop Hubble W 2019 r. Zatem Zaproponuj wyjaśnienie jest to, że GJ 3470b faktycznie uformowała się w pobliżu swojej gwiazdy jako planeta skalista, zanim zgromadziła gęstą, prawie czystą atmosferę złożoną z wodoru i helu — ale na razie to tylko hipoteza. Dlatego odkrycie dwutlenku siarki przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba jest tak ważne, ponieważ jego obecność może pomóc w rozróżnieniu różnych teorii na temat powstania planety.
Odkrycie dwutlenku siarki było możliwe dzięki temu, że GJ 3470b przechodziła przez swoją gwiazdę, co umożliwiło astronomom wykonanie tzw. „spektroskopii transmisyjnej”. Gdy światło swojej gwiazdy macierzystej przechodzi przez atmosferę GJ 3470b, cząsteczki w atmosferze pochłaniają część światła gwiazdy, pozostawiając ciemne linie absorpcyjne w widmie gwiazdy.
Jednakże wykrycie tych linii absorpcyjnych jest trudne, zwłaszcza w przypadku gorącego Neptuna, który prawdopodobnie jest spowity niczym nie wyróżniającą się mgłą.
„Rzeczy w tym, że każdy, kto patrzy na te planety, często widzi płaskie linie” – powiedział Beatty. „Ale kiedy spojrzeliśmy na planetę, nie zauważyliśmy linii prostej”.
Zamiast tego Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba był w stanie potwierdzić linie absorpcyjne dwutlenku węgla, metanu i pary wodnej i rzeczywiście po raz pierwszy wykrył dwutlenek siarki w tym regionie. czas. To faktycznie sprawia, że GJ 3470b jest najlżejszą i najzimniejszą znaną dotychczas egzoplanetą zawierającą dwutlenek siarki w swojej atmosferze. Poprzednie odkrycia wiązały się z gorącą atmosferą Jowisza, w której temperatury przekraczały 1000 stopni Celsjusza (1830 stopni Fahrenheita).
„Wykrycie dwutlenku siarki na małej planecie takiej jak GJ 3470b daje nam kolejną ważną pozycję na liście składników odpowiedzialnych za powstawanie planet” – powiedział Beatty.
Zespół uważa, że siarka mogła zacząć się jako składnik siarkowodoru. Jednakże, gdy GJ 3470b krąży blisko swojej gwiazdy, światło ultrafioletowe pochodzące z ciała gwiazdowego ma siłę wystarczającą, aby z łatwością rozbić cząsteczki atmosferyczne, tworząc rodzaj chemicznej burzy, która powstaje, gdy rozbite składniki molekularne łączą się z innymi. Atomy I cząsteczki. Atom siarki w połączeniu z dwoma atomami tlenu tworzy dwutlenek siarki.
Jednak gwiazda macierzysta planety nie tylko rozbija cząsteczki atmosferyczne; Wodór uwolniony z tych cząsteczek mógłby zostać całkowicie usunięty z planety. Zatem GJ 3470b jest dosłowne odparowanie Na naszych oczach wiatry gwiazdowe stopniowo rozwiewają atmosferę przestrzeń, pozostawiając strumień gazowego wodoru. Rzeczywiście, planeta straciła szacunkowo 40% swojej pierwotnej masy.
Zdaniem Beatty’ego obecność dwutlenku siarki w atmosferze, nachylona orbita, która pozostaje niewyjaśniona oraz utrata masy, która radykalnie zmienia GJ 3470b na zawsze, to ważne wskazówki dotyczące pochodzenia tej dziwnej i cudownej planety.
„Są to ważne kroki w przepisie, który stworzył tę konkretną planetę i mogą pomóc nam zrozumieć, w jaki sposób powstają planety podobne do tej” – powiedział.
Beatty zaprezentował wyniki na 244. posiedzeniu Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego 10 czerwca i zostały one przyjęte do publikacji w czasopiśmie Astrophysical Journal Letters.
„Amatorski przedsiębiorca. Profesjonalny ekspert od internetu. Człowiek zombie. Nieuleczalny badacz popkultury”.