Понедельник, 4 марта, 2024
ДомойКосмосХаббл обнаружил водяной пар в атмосфере маленькой экзопланеты

Хаббл обнаружил водяной пар в атмосфере маленькой экзопланеты

- Advertisement -

Астрономы с помощью «Хаббла» обнаружили водяной пар в атмосфере небольшой экзопланеты GJ 9827d, что позволяет предположить наличие богатых водой атмосфер на подобных планетах. Это открытие знаменует собой значительный шаг в изучении состава и эволюции экзопланетных атмосфер. Фото: SciTechDaily.com

Паровой мир может быть образцом богатых водой планет нашей Галактики

Поиски жизни в космосе идут рука об руку с поисками воды на планетах вокруг других звезд. Вода — одна из самых распространенных молекул во Вселенной, и она необходима всему живому на Земле. Вода действует как растворитель, растворяя вещества и обеспечивая ключевые химические реакции в клетках животных, растений и микробов. Это намного лучше, чем у других жидкостей.

Астрономы заинтригованы обнаружением следов водяного пара на экзопланетах. Недавней целью является планета GJ 9827d, вокруг которой может быть богатая водой атмосфера. Планета, не превышающая в два раза диаметр Земли, может быть примером потенциальных богатых водой миров в других частях нашей галактики. Но не планируйте покупать недвижимость на GJ 9827d. Планета такая же горячая, как Венерапри 800 градусах Фаренгейт. Это делает мир насыщенным.

Это художественная концепция экзопланеты GJ 9827d, самой маленькой экзопланеты, в атмосфере которой был обнаружен водяной пар. Эта планета может быть примером потенциальных планет с богатой водой атмосферой в других частях нашей галактики. Планета, диаметр которой лишь примерно в два раза превышает диаметр Земли, вращается вокруг красного карлика GJ 9827. Две внутренние планеты системы находятся слева. Звезды на заднем плане изображены так, как их можно было бы увидеть невооруженным глазом, смотрящим назад в сторону нашего Солнца. Солнце слишком слабое, чтобы его можно было увидеть. Синяя звезда в правом верхнем углу — Регул; желтая звезда в центре внизу — Денебола; а голубая звезда внизу справа — Спика. Созвездие Льва находится слева, а Девы справа. Оба созвездия искажены с нашей точки зрения с Земли с расстояния в 97 световых лет. Авторы и права: НАСА, ЕКА, Лия Хустак (STScI), Ральф Кроуфорд (STScI)

Космический телескоп «Хаббл» обнаружил водяной пар в атмосфере маленькой экзопланеты

Астрономы с помощью космического телескопа «Хаббл» НАСА наблюдали самую маленькую экзопланету, в атмосфере которой был обнаружен водяной пар. Планета GJ 9827d, диаметр которой всего лишь примерно в два раза превышает диаметр Земли, может быть примером потенциальных планет с богатой водой атмосферой в других частях нашей галактики.

«Это будет первый случай, когда мы сможем напрямую показать с помощью атмосферного обнаружения, что эти планеты с богатой водой атмосферой действительно могут существовать вокруг других звезд», — сказал член команды Бьёрн Беннеке из Института исследований экзопланет Тротье при Университете Монреаля. . «Это важный шаг на пути к определению распространенности и разнообразия атмосфер на каменистых планетах».

«Вода на такой маленькой планете — это знаковое открытие», — добавила соруководитель исследования Лаура Крейдберг из Института астрономии Макса Планка в Гейдельберге, Германия. «Это приближает нас ближе, чем когда-либо, к описанию миров, действительно похожих на Землю».

Исследование атмосферы планеты

Однако еще слишком рано говорить о том, измерил ли Хаббл спектроскопически небольшое количество водяного пара в пухлой, богатой водородом атмосфере, или атмосфера планеты в основном состоит из воды, оставшейся после того, как первозданная водородно-гелиевая атмосфера испарилась под действием звездного излучения. .

«Наша программа наблюдений, возглавляемая главным исследователем Яном Кроссфилдом из Канзасского университета в Лоуренсе, штат Канзас, была разработана специально с целью не только обнаружить молекулы в атмосфере планеты, но и специально искать водяной пар. Любой результат был бы захватывающим, независимо от того, преобладает ли водяной пар или лишь небольшая его часть. разновидность в атмосфере с преобладанием водорода», — сказал ведущий автор научной статьи Пьер-Алексис Рой из Института Тротье по исследованию экзопланет при Университете Монреаля.

«До сих пор нам не удавалось напрямую обнаружить атмосферу такой маленькой планеты. И сейчас мы постепенно входим в этот режим», — добавил Беннеке. «В какой-то момент, когда мы будем изучать меньшие планеты, должен произойти переход, когда на этих маленьких мирах больше не будет водорода, и их атмосфера будет больше похожа на атмосферу Венеры (в которой преобладает углекислый газ)».

Поскольку планета такая же горячая, как Венера (800 градусов по Фаренгейту), она определенно была бы негостеприимным и насыщенным паром миром, если бы атмосфера состояла преимущественно из водяного пара.

Последствия и будущие исследования

На данный момент у команды осталось две возможности. Один из сценариев заключается в том, что планета все еще цепляется за богатую водородом атмосферу, пропитанную водой, что делает ее мини-Нептун. Как вариант, это может быть более теплая версия ЮпитерСпутник Европы, под корой которого в два раза больше воды, чем на Земле. «Планета GJ 9827d может состоять наполовину из воды, наполовину из камня. И на вершине какого-нибудь каменистого тела меньшего размера будет много водяного пара», — сказал Беннеке.

Если планета имеет остаточную богатую водой атмосферу, то она, должно быть, сформировалась дальше от своей родительской звезды, где температура низкая и вода доступна в виде льда, чем ее нынешнее местоположение. В этом сценарии планета переместилась бы ближе к звезде и получила бы больше радиации. Водород нагрелся и улетел или все еще находится в процессе выхода из-под слабой гравитации планеты. Альтернативная теория состоит в том, что планета образовалась недалеко от горячей звезды со следами воды в ее атмосфере.

Программа «Хаббл» наблюдала планету во время 11 транзитов — событий, во время которых планета пересекала свою звезду, — которые длились в течение трех лет. Во время транзитов звездный свет фильтруется через атмосферу планеты и имеет спектральный отпечаток молекул воды. Если на планете есть облака, то они расположены достаточно низко в атмосфере, чтобы не полностью закрывать вид атмосферы Хаббла, и Хаббл способен исследовать водяной пар над облаками.

«Наблюдение за водой — это путь к открытию других вещей», — сказал Томас Грин, астрофизик из НАСАИсследовательский центр Эймса в Силиконовой долине Калифорнии. «Это открытие Хаббла открывает двери для будущего изучения этих типов планет с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба. Благодаря дополнительным инфракрасным наблюдениям JWST может увидеть гораздо больше, в том числе молекулы, содержащие углерод, такие как окись углерода, диоксид углерода и метан. Как только мы получим полный перечень элементов планеты, мы сможем сравнить их со звездой, вокруг которой она вращается, и понять, как она образовалась».

GJ 9827d была открыта космическим телескопом НАСА «Кеплер» в 2017 году. Она совершает оборот вокруг красного карлика каждые 6,2 дня. Звезда GJ 9827 находится в 97 световых годах от Земли в созвездии Рыб.

Ссылка: «Поглощение воды в спектре пропускания кандидата GJ 9827 d из водного мира», авторы: Пьер-Алексис Рой, Бьорн Беннеке, Кэролайн Пиаулет, Майкл А. Галли-Сантьяго, Ян Дж. М. Кроссфилд, Кэролайн В. Морли, Лаура Крейдберг, Томас. Микал-Эванс, Джонатан Бранде, Саймон Делайл, Томас П. Грин, Кевин К. Харградус-Уллман, Трэвис Барман, Джесси Л. Кристиансен, Диана Драгомир, Джонатан Дж. Фортни, Эндрю В. Ховард, Молли Р. Косиарек и Джошуа Д. Лотрингер, 12 сентября 2023 г., Письма в астрофизическом журнале.
DOI: 10.3847/2041-8213/acebf0

Космический телескоп Хаббл — это проект международного сотрудничества НАСА и ЕКА. Телескопом управляет Центр космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. Научный институт космического телескопа (STScI) в Балтиморе, штат Мэриленд, проводит научные операции Хаббла и Уэбба. STScI управляется для НАСА Ассоциацией университетов астрономических исследований в Вашингтоне, округ Колумбия.

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме