Astronomowie rozwiązują zagadkę powstania lustrzanej planety w pobliżu swojej gwiazdy – Ars Technica

Minęły cztery dekady od odkrycia pierwszej potwierdzonej egzoplanety. W ciągu następnych 40 lat, używając różnych teleskopów i instrumentów na Ziemi i w kosmosie, Astronomowie je skatalogowali Ponad 5000 planet wokół innych gwiazd.

W ramach tego naukowego procesu odkrywania astronomowie potwierdzili, że nasza Droga Mleczna obfituje w miliardy planet. Jest tyle samo (jeśli nie większość) supergwiazd i są one dostępne we wszystkich rozmiarach i smakach. Istnieją bardzo duże i bardzo małe planety oraz bardzo gorące i bardzo zimne planety. Istnieje więcej niż kilka, które mogą być siedliskiem życia, jakie znamy na Ziemi.

Po tej pierwszej fali odkryć, wspieranej przez misje badawcze NASA, takie jak kosmiczny teleskop Keplera i satelita Transiting Exoplanet Survey, instrumenty drugiej generacji, takie jak mały europejski satelita Khufu, starały się określić naturę tych egzoplanet. Wystrzelony mniej niż trzy lata temu na rakiecie Sojuz instrument Khufu dostarczył cennych informacji na temat planet krążących wokół innych gwiazd.

Bardzo jasna planeta

w poniedziałek, W Journal of Astronomy and AstrophysicsJeden taki świat o wysokiej zawartości albedo, planeta LTT9779 b, został opisany przez europejskich naukowców. Albedo to po prostu ilość światła, które planeta odbija z powrotem w kosmos. Ziemia odbija około 30 procent światła słonecznego z powrotem w kosmos, podczas gdy Wenus ze swoimi gęstymi chmurami odbija 75 procent swojego światła.

Planeta LTT9779 b, która krąży wokół gwiazdy wielkości Słońca, oddalonej o około 260 lat świetlnych od Ziemi, ma albedo wyższe niż Wenus, o około 80 procent. Jednym z głównych pytań dla naukowców jest to, w jaki sposób planeta może odbijać tak dużo światła, skoro jest wystarczająco gorąca, aby nie było żadnych chmur. Dzieje się tak, ponieważ znajduje się bardzo blisko swojej gwiazdy i obraca się raz na 19 godzin.

Jest to nieco piekielna planeta o promieniu nieco większym niż promień Neptuna (i 4,7 razy większy od Ziemi) i temperaturze powierzchni około 2000 stopni Celsjusza. Opierając się na swoich obserwacjach innych egzoplanet, astronomowie byli zaskoczeni odkryciem świata wielkości Neptuna tak blisko swojej gwiazdy. Wcześniej tylko duże światy (o wielkości zbliżonej do Jowisza) lub znacznie mniejsze światy znajdowano bardzo blisko gwiazd. W związku z tym środowisko w pobliżu gwiazd zostało opisane jako „gorąca pustynia Neptuna”.

Ale z odkryciem planety LTT9779 b w 2020 roku astronomowie mieli zagadkę. Oto „gorący neptun” na gorącej pustyni neptunowej. I była bardzo jasna, najjaśniejsza egzoplaneta, jaką kiedykolwiek zaobserwowano.

Tajemnica wyjaśniona

Były to rodzaje tajemnic, które ekspedycje takie jak Khufu miały rozwiązywać dzięki swojej zdolności nie do skanowania całego nocnego nieba, ale skupienia się na jednym świecie przez dłuższy czas.

W tym przypadku Chufu obserwował planetę przechodzącą za swoją gwiazdą 10 razy. Podczas tych tranzytów teleskop mierzył połączone światło pochodzące zarówno od gwiazdy, jak i planety, aby zaobserwować rozbieżność i wywnioskować wewnętrzną jasność LTT9779 b.

Na podstawie tych danych naukowcy opracowali teorię, że planeta zaczęła jako gazowy olbrzym, ale z czasem straciła masę. Powinien mieć atmosferę wykonaną z krzemionki, podobnie jak szkło, wraz z tytanem. W ten sposób atmosfera ma faktycznie lustrzaną kompozycję.

Przy takiej temperaturze powierzchni planety, szacowanej na około 2000 stopni Celsjusza, żadne chmury nie powinny istnieć – nawet te wykonane z metalu i szkła.

„To była naprawdę zagadka, dopóki nie zdaliśmy sobie sprawy, że musimy pomyśleć o tej chmurze tworzącej się w ten sam sposób, w jaki kondensacja tworzy się w łazience po gorącym prysznicu” Powiedział Vivian Parmentier, badaczka z Observatory of Côte d’Azur (Francja) i współautorka badania. „Aby zaparować kąpiel, możesz albo schłodzić powietrze, aż para wodna się skondensuje, albo możesz utrzymać gorącą wodę w ruchu, aż utworzą się chmury, ponieważ powietrze jest zbyt parne, aby je dłużej utrzymać”.

Powiedział, że w przypadku LTT9779 b planeta może tworzyć metalowe chmury, ponieważ atmosfera jest tak nasycona oparami krzemianów i metali. Oznacza to dosłownie, że na ten dziwny świat spada deszcz tytanu.

Dodatkowe informacje na temat tego jasnego nowego obiektu można by uzyskać, gdyby inne teleskopy kosmiczne, takie jak Hubble i James Webb, prowadziły podobne obserwacje planety i jej atmosfery.