Extrémní exoplaneta – Jupiter tak horký, že prší železo – je ještě podivnější, než se původně myslelo

Je považován za velmi horký Jupiter – Místo, kde se železo vypařuje, kondenzuje na noční straně a pak padá z nebe jako déšť- ohnivý, pekelný WASP-76b extrasolární planeta Může to být více vzrušující, než si vědci uvědomovali.

Mezinárodní tým vedený vědci z Cornell University, University of Toronto a Queen’s University Belfast hlásí objev ionizovaného vápníku na planetě – indikuje více atmosférické teploty, než se dříve myslelo, nebo silný vítr v horních vrstvách atmosféry.

Detekce byla detekována ve spektrech s vysokým rozlišením získaných s Gemini North poblíž vrcholu Mauna Kea na Havaji.

Horké Jupitery jsou pojmenovány kvůli vysoké teplotě, kvůli blízkosti svých hvězd. WASP-76b byl objeven v roce 2016, asi 640 světelných let od Země, ale tak blízko své hvězdy typu F, která je o něco teplejší než Slunce, že obří planeta dokončí jednu oběžnou dráhu každých 1,8 pozemského dne.

Výsledky výzkumu jsou prvními z víceletého projektu vedeného společností Cornell, Exoplanets with the Gemini Spectroscopic Survey, nebo ExoGemS, který zkoumá rozmanitost atmosféry planet.

„Když vzdáleně vnímáme desítky exoplanet, pokrývajících řadu hmot a teplot, vytvoříme ucelenější obraz skutečné rozmanitosti vesmírných světů- od těch horkých, které dokážou ukrývat železný déšť, až po jiné s mírnějším podnebím,“ řekl co- autoři Ray Jayawardana a Harold Tanner. děkan College of Arts and Sciences na Cornell University a profesor astronomie:

„Je pozoruhodné, že s moderními dalekohledy a nástroji se již můžeme hodně dozvědět o atmosféře – jejích složkách, fyzikálních vlastnostech, přítomnosti mraků a dokonce i větrných obrazcích planet – planet obíhajících hvězdy vzdálené stovky světelných let daleko,“ Řekla Jayawardhana.

Vzácné trio spektrálních čar pozorované ve vysoce citlivých pozorováních atmosféry exoplanety WASP-76b, publikované v Astrofyzikální dopisy 28. září a představeno 5. října na výročním zasedání Divize planetárních věd Americké astronomické společnosti.

„Vidíme hodně vápníku; je to opravdu silná výhoda,“ řekla první autorka Emily Diebertová, doktorandka na univerzitě v Torontu, a její poradkyně Jayawardana.

„Tento spektroskopický podpis ionizovaného vápníku by mohl naznačovat, že exoplaneta má v horních vrstvách atmosféry velmi silný vítr,“ řekl Diebert. „Nebo že teplota atmosféry na exoplanetě je mnohem vyšší, než jsme si mysleli.“

Protože je WASP -76b přílivově uzavřený – tato jeho strana vždy směřuje ke hvězdě – má věčnou noční stranu, která má relativně chladnou teplotu 2 400 stupňů. F průměrná teplota. Jeho denní strana, obrácená k hvězdě, má průměrnou teplotu 4400 stupňů Fahrenheita.

Diebert a její kolegové zkoumali oblast mírných teplot, na okraji planety mezi dnem a nocí. „Exoplaneta se na své oběžné dráze rychle pohybuje, a tímto způsobem jsme dokázali oddělit její signály od světla hvězd,“ řekla. „Vidíte, že vápníková stopa ve spektrech se s planetou rychle pohybuje.“

Průzkum ExoGemS – jehož cílem je studovat 30 a více planet – vedl Jake Turner, spolupracovník Carla Sagana z NASAHubley Fellowship Program, který se nachází na astronomickém oddělení Cornell University (A&S), doporučuje také Jayawardhana.

Astronomové pokračují hlouběji v porozumění exoplanetám – což byl před dvěma desítkami let jen sen. „Naše práce a práce ostatních výzkumníků dláždí cestu pro zkoumání atmosféry pozemských světů mimo naši sluneční soustavu,“ řekl Turner.

Reference: „Detection of Ionized Calcium in the Atmosphere of Superheated Jupiter WASP-76b“ by Emily K.Debert, Ernst GWD Mooy, Ray Jayawardana, Jake D. Turner, Andrew Raiden Harper, Luca Fossati, Kali E. Hood, Jonathan J. Fortney, Laura Flagg, Ryan MacDonald, Roman Allart a David K. Singh, 28. září 2021 K dispozici zde. Astrofyzikální dopisy.
DOI: 10,3847 / 2041-8213 / ac2513

Mezi další autory tohoto příspěvku patří Ernst JWD Moog z Queen’s University Belfast. Luca Fossati z Rakouské akademie věd; Callie E. Hood a Jonathan J. Fortney, oba z University of California, Santa Cruz; Romain Alart z University of Montreal; a David K. Singh z Johns Hopkins University. Mezi výzkumníky společnosti Cornell byli Andrew Redden-Harper a Laura Flagg, oba ze skupiny Jayawardhana, a Ryan MacDonald. Části tohoto výzkumu byly financovány NASA.

Gemini North je součástí International Gemini Observatory, programu National Science Foundation NOIRLab.