Hubble vízgőzt talál egy kis exobolygó légkörében

Iratkozzon fel a CNN Wonder Theory tudományos hírlevelére. Fedezze fel az univerzumot lenyűgöző felfedezésekről, tudományos eredményekről és egyebekről szóló hírek segítségével.

CNN
—

A csillagászok használják Hubble Űrteleszkóp Vízmolekulákat fedeztek fel egy kicsi, rendkívül forró 97-es exobolygó légkörében Fényév a Földről.

Egy új tanulmány szerint a GJ 9827d nevű bolygó körülbelül kétszer akkora átmérőjű, mint a Föld, és ez a legkisebb exobolygó, amelynek légkörében vízgőz van.

A víz nélkülözhetetlen az általunk ismert élethez, de nem valószínű, hogy a bolygón bármiféle élet ad otthont a magas hőmérséklet miatt, amely a vízben gazdag légkört perzselő gőzzé változtatná.

A csillagászoknak még fel kell fedezniük e szokatlan világ légkörének valódi természetét, de ez a felfedezés utat nyit a további kutatásokhoz, amelyek célja a Naprendszerünkön kívüli bolygók eredetének megértése.

Az eredmények egy csütörtökön közzétett jelentésben jelentek meg Astrophysical Journal Letters.

„A víz egy ilyen kicsi bolygón történelmi felfedezés” – mondta Laura Kreidberg, a tanulmány társszerzője, a németországi heidelbergi Max Planck Csillagászati ​​Intézet Exobolygós Légkörfizikai Osztályának ügyvezető igazgatója. „Minden eddiginél közelebb kerül a valóban Földhöz hasonló világok jellemzéséhez.”

A bolygó hőmérséklete azonban eléri a 800 °F-ot (427 °C), így a Vénuszhoz hasonló párás, barátságtalan és forró világ.

„Ez lesz az első alkalom, hogy a légköri észleléssel közvetlenül kimutathatjuk, hogy ezek a vízben gazdag atmoszférájú bolygók valóban létezhetnek más csillagok körül” – mondta Björn Beneke, a tanulmány társszerzője, a Montreali Egyetem Trottier Kutatóintézetének professzora. Exobolygók, egy közleményben. „Ez egy fontos lépés a sziklás bolygókon a légkör elterjedtségének és sokféleségének meghatározása felé.”

A kutatócsoport jelenleg nem tudja megmondani, hogy a Hubble felfogta-e a vízgőz nyomait egy puffadt, hidrogénben gazdag atmoszférában, vagy a bolygónak van vízben gazdag légköre, mert a gazdacsillag elpárologtatta a GJ 9827d eredeti hidrogén-hélium atmoszféráját.

„Megfigyelő programunkat, amelyet Ian Crosfield (Kansasi Egyetem) vezető kutató vezetett a Lawrence-ben, Kansasban, kifejezetten azzal a céllal tervezték, hogy ne csak molekulákat észleljünk a bolygó légkörében, hanem konkrétan a vízgőzt is keressük.” „Bármelyik eredmény izgalmas lenne, akár a vízgőz domináns, akár csak egy kis faj egy hidrogén-domináns atmoszférában” – mondta Pierre-Alexis Roy, a tanulmány vezető szerzője, a Montreali Egyetem Trottier Intézetének doktorandusza. .

A NASA Kepler küldetése A Halak csillagképben egy vörös törpecsillag körül keringő bolygót eredetileg 2017-ben fedezték fel. Az exobolygó 6,2 naponta kering egyet gazdacsillaga körül.

A csillagászok három éven keresztül figyelték meg a GJ 9827d bolygót 11 tranzit során, vagyis azt az időpontot, amikor a bolygó keringése során keresztezte a csillagát. A csillagfény átszűrése a bolygó légkörén segített a csillagászoknak megmérni a vízmolekulák jellegzetességét.

„Eddig nem tudtuk közvetlenül észlelni egy ilyen kis bolygó légkörét. Lassan bekerülünk ebbe a rendszerbe” – mondta Beinecke. „Egy bizonyos ponton, amikor a kisbolygókat tanulmányozzuk, szükség van egy átmenet, ahol már nincs hidrogén.” „Ezeken a kis világokon a Vénusz légköréhez hasonló (a szén-dioxid által uralt) légkörük van.”

A bolygó légkörének további ismerete segíthet a csillagászoknak abban, hogy pontosan besorolják, milyen típusú világ a GJ 9827d. Jelenleg a csapatnak két lehetséges elmélete van.

A bolygó valószínűleg egy mini-Neptunusz, hidrogénben gazdag légkörrel és vízgőzzel. Ha igen, a GJ 9827d valószínűleg nagyobb távolságban alakult ki gazdacsillagától, mint a jelenlegi helye, ami azt jelenti, hogy a bolygó hűvösebb lett volna, és a víz jég formájában lett volna jelen (hasonlóan a Neptunuszhoz és az Uránuszhoz, a távolabbi bolygókhoz naprendszerünk). .

A kutatók szerint, ahogy a bolygó közeledett a csillagához, és több csillagsugárzásnak volt kitéve, a hidrogén felmelegedett, és kiszabadul, vagy még mindig szökik.

Vagy a csillagászok arra gyanakodnak, hogy a GJ 9827d a Jupiter jeges Európa-holdjának melegebb változata, amelynek vastag, jeges kéreg alatt óceán van. Beneke szerint a bolygó félig víz, félig kőzet lehet.

A víz az egyik legelterjedtebb molekula az univerzumban, és a csillagászok sok éven át a víz felfedezését is a földönkívüli élet kutatásának nagyobb részét képezik.

„A víz megfigyelése kaput jelent más dolgok megtalálásához” – mondta a tanulmány társszerzője, Thomas Green, a NASA kaliforniai Szilícium-völgyben található Ames Kutatóközpontjának asztrofizikusa. „Ez a Hubble-felfedezés megnyitja az ajtót az ilyen típusú bolygók jövőbeli tanulmányozása előtt a James Webb Űrteleszkóppal. További infravörös megfigyelésekkel a James Webb Űrteleszkóp sokkal többet láthat, beleértve a széntartalmú molekulákat, mint például a szén-monoxidot, szén-dioxidot és Ha teljes leltárt kapunk a bolygó elemeiről, összehasonlíthatjuk azokat a csillaggal, amely körül kering, és megérthetjük, hogyan keletkezett.

A csillagászok már megfigyelték a GJ 9827d-t a Webb teleszkóppal víz és más típusú molekulák keresésére, és ezeket az adatokat a jövőben megosztják.

„Alig várjuk, hogy láthassuk, mit árulnak el ezek az adatok” – mondta Kreidberg. „Reméljük, hogy most már végleg megoldjuk a vízi birodalmak ügyét.”