Dva nova istraživanja ukazuju na mogućnost planetarne evolucije.
Nalaz predstavlja prve detekcije atmosferskih gubitaka “mini-Neptuna”
Nova istraživanja pronašla su dva različita slučaja u kojima su egzoplaneti nešto manji od Neptuna pokazali znakove gubljenja svoje atmosfere, ostavljajući za sobom svoje kamenite jezgre i pretvarajući se u super-Zemlje. Gubljenje atmosfere uzrokuje zvijezdana radijacija.
Nalazi, objavljeni u dva odvojena rada u The Astronomical Journalu, nam pomažu u stvaranju slike o tome kako egzotični svjetovi poput ovih nastaju i kako se razvijaju.
https://kozmos.hr/svemirski-teleskop-james-webb-donosi-revoluciju-u-mapiranju-atmosfera-egzoplaneta/
Mini Neptuni
Planeti izvan Sunčevog sustava, poznati kao egzoplaneti, jedni su od najfascinantnijih tema moderne astronomije.
Jedan od korisnih načina na koji su astronomi označavali svoja otkrića jest uspoređivanje ovih planeta s poznatim planetima koji se nalaze u našem kozmičkom dvorištu; postojeće kategorije egzoplaneta uključuju “super-Zemlje” i “mini-Neptune”.
Super-Zemlje su čak 1,6 puta veće od Zemlje (a povremeno i 1,75 puta veće od Zemlje), dok su mini-Neptuni između dva i četiri puta veći od Zemlje
Mini-Neptuni svjetovi su manje, gušće verzije planeta Neptuna, sastoje se od velikih stjenovitih jezgri okruženih debelim plinskim pokrivačima.
Gubitak atmosfere
Dvije nove studije ukazuju na neobične mogućnosti planetarne evolucije, jednog od ključnih motivacijskih čimbenika istraživanja egzoplaneta.
Njihovi rezultati pokazuju da atmosferski plin izlazi iz najnutarnjeg mini-Neptuna u TOI 560, nazvanog TOI 560.01, i iz najudaljenijeg mini-Neptuna u HD 63433, nazvanog HD 63433 c. To sugerira da bi se oni mgli pretvarti u super-Zemlje.
“Brzina plinova je dokaz da atmosfera bježi”, rekao je Michael Zhang, glavni autor oba istraživanja. “Uočeni helij oko TOI 560.01 kreće se brzinom od 20 kilometara u sekundi, dok se vodik oko HD 63433c kreće brzinom od 50 kilometara u sekundi.”
Istraživanje je također otkrilo da se plin oko TOI 560.01 ,iznenađujuće, kretao pretežno prema zvijezdi. To je bilo neočekivano, jer većina modela predviđa da bi plin trebao otjecati od zvijezde.
Buduća promatranja drugih mini-Neptuna trebala bi otkriti je li TOI 560.01 anomalija ili je atmosferski odljev koji se kreće prema unutra češći.
Veličine egzoplaneta
Relativno je rijetko otkriti egzoplanete koji su veličine između Neptuna i Zemlje. Jedno moguće objašnjenje za ovu prazninu između veličina egzoplaneta je da se mini-Neptuni pretvaraju u super-Zemlje.
Zhang i njegov tim ne isključuju druge moguće scenarije. Možda super-Zemlje nikada nisu imale debeli sloj plina kojeg bi mogle izbaciti, na primjer.
Astronomi su uspjeli otkriti gubljenje atmosfere gledajući kako mini-Neptun prolazi ispred ili pored zvijezde domaćina. Planeti se ne mogu vidjeti izravno, ali kada prođu ispred svojih zvijezda s naše točke gledišta na Zemlji, teleskopi mogu tražiti apsorpciju zvjezdane svjetlosti od strane atoma u atmosferi planeta.
U slučaju mini Neptuna TOI 560.01, istraživači su pronašli tragove helija. Za zvjezdani sustav HD 63433, tim je pronašao tragove vodika na najudaljenijem planetu koji su proučavali, nazvanom HD 63433 c, ali ne i na unutarnjem planetu, HD 63433 b.
“Kao znanstvenici koji proučavaju egzoplanete, naučili smo očekivati neočekivano”, rekla je u izjavi Heather Knutson, planetarna znanstvenica na Caltechu i Zhangova savjetnica.
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram-t.me/kozmoshr
Izvori:
Whitney Clavin (03. veljače 2022.,) “Puffy Planets Lose Atmospheres, Become Super-Earths,” caltech.edu
Doris Elin Urrutia (05. veljače 2022.,)”Exoplanet evolution? Mini-Neptunes may shed their atmospheres and become super-Earths,” space.com
