Како може една планета да биде „пожешка од жештината?“ Одговорот е кога тешките метали се забележани како излегуваат од атмосферата на планетата, наместо да се кондензираат во облаци.
Набљудувања на вселенскиот телескоп Хабл на НАСА откриваат одлевање на магнезиум и железо од чудниот свет надвор од нашиот сончев систем познат како WASP-121b. Набљудувањата се првиот забележан случај таканаречените „тешки метали“ – елементи помасивни од водород и хелиум – да излегуваат од жежок Јупитер, голем гасовит џин кој орбитира многу блиску до својата ѕвезда.
Уметничкиот приказ покажува вонземски свет кој губи железни и магнезиумски гасови од неговата атмосфера. Набљудувањата се првиот забележан случај таканаречените „тешки метали“ – елементи помасивни од водород и хелиум – да излегуваат од жежок Јупитер, голем гасовит џин кој орбитира многу блиску до својата ѕвезда. Планетата, позната како WASP-121b, орбитира околу ѕвезда пожешка и посветла од нашето Сонце. Планетата е толкку опасно блиска до својата ѕвезда што нејзината атмосфера достигнува температура од 2500 степени Целзиусови. Млаз ултравиолетова светлина од жешката ѕвезда ја загрева горната атмосфера на планетата, од што магнезиумот и железото бегаат во вселената. Набљудувања од страна на Вселенско телескопскиот спектрограф за обработување на слики на Хабл ги забележале спектралните записи на магнезиум и железо далеку од планетата. Непосредната далечина на планетата од ѕвездата значи дека е на прагот од нејзиното раскинување од страна на гравитационите приливни сили. Моќните гравитациони сили ја имаат променето формата на планетата, така што таа повеќе изгледа на јајце. Системот WASP-121 се наоѓа на околу 900 светлосни години од Земјата. Заслуги: НАСА, ЕСА и Џ. Олмстед (STScI)
Нормално, планетите со големина на жежок Јупитер сепак се доволно ладни одвнатре за да кондензираат потешки елементи, како железо и магнезиум, во облаци.
Но не е така и со WASP-121b, која е толкку опасно блиска до својата ѕвезда што нејзината атмосфера достигнува температура од 2500 степени Целзиусови. Системот WASP-121 се наоѓа на околу 900 светлосни години од Земјата.
„Тешки метали биле забележани и во други жешки Јупитери, но само во пониските слоеви од атмосферата,“ објасни главниот истражувач Дејвид Синг од институтот Џонс Хопкинс во Балтимор, Мериленд. „Така што не се знае дали бегаат или не. Кај WASP-121b, гледаме железен и магнезиумски гас толку далеку што тој веќе не е гравитационо врзан.
Ултравиолетовата светлина од ѕвездата-домаќин, која е посветла и пожешка од Сонцето, ја загрева горната атмосфера и помага во нејзиното бегство. Исто така, побегнатите магнезиум и железо можеби го влошуваат порастот на температурата, рече Синг. „Овие метали ќе ја направат атмосферата понепроѕирна за ултравиолетова светлина, што може да придонесе кон загревањето на погорната атмосфера,“ тој објасни.
Жешката планета е толку блиску до нејзината ѕвезда што е многу блиску до тоа да биде раскината од гравитацијата на ѕвездата. Оваа непосредна близина значи дека, заради гравитационите приливни сили, планетата е во форма на јајце.
„Ја избравме оваа планета бидејќи е толку екстремна,“ рече Синг. „Мислевме дека ќе бидеме во можност да видиме излегување на потешки елементи. Толку е жешка и погодна за набљудување што е најдобрата прилика за наоѓање на тешки метали. Воглавно баравме магнезиум, но имало траги од железо во атмосферите на други егзопланети. Сепа бевме изненадени што беше толку јасно видливо во податоците и на толку големи височини, толку далеку од планетата. Тешките метали бегаат делумно бидејќи планетата е толку голема и воздушеста што нејзината гравитација е релативно слаба. Ова е планета на која атмосферата активно и се откинува.“
Истражувачите го користеа Вселенско телескопскиот спектрограф за обработување на слики на опсерваторијата за да ги бараат, во ултравиолетовиот спектар, спектралните записи на магнезиум и железо отпечатени на ѕвездена светлина која се филтрира низ атмосферата на WASP-121b како што планетата поминува пред лицето на нејзината ѕвезда-домаќин.
Оваа егзопланета исто така е и совршена цел за потрагата на идниот Џејмс Веб вселенски телескоп, во инфрацрвениот спектар, по вода и јаглерод диоксид кои можат да бидат забележани на подолги, поцрвени бранови должини. Збирот на набљудувањата од Хабл и Веб на астрономите би им дала поцелосен преглед на хемислите елементи кои ја составуваат атмосферата на планетата.
Истражувањето на WASP-121b е дел од анкетата на Панхроматската компаративна ризница на егзопланети (Panchromatic Comparative Exoplanet Treasury – PanCET), програма на Хабл која прегледува 20 егзопланети, со големини од супер-Земја (неколку Земјини маси) до Јупитери (кои имаат над 100 Земјини маси), во првата компаративна истрага на далечни светови од големи размери, во ултравиолетов, видлив и инфрацрвен светлосен спектар.
Набљудувањата на WASP-121b ја надоградуваат приказната во развој за тоа како планетите ги губат нивните древни атмосфери. Кога планетите се формираат, тие собираат гасовите атмосфера од дискот во кој се формирала ѕвездата. Овие атмосфери воглавно се содржат од основните, полесни гасови водород и хелиум, најприсутните гаови во универзумот. Атмосферата исчезнува како што планетата се движи поблиску до нејзината ѕвезда.
„Жешките Јупитери се воглавно направени од водород, а Хабл е особено осетлив на водород, па знаеме дека овие планети можат да го изгубат гасот релативно лесно,“ рече Синг. „Но во случајот на WASP-121b, водородот и хелиумот се излеваат, речиси како река, повлекувајќи ги овие метали со себе. Ова е многу ефикасен механизам за губиток на маса.“
Резултатите се објавени во списанието The Astronomical Journal.
Превод: Јоаким Јаковлески
Извор:www.nasa.gov
