kozmos.hr
Svemir

Otkriveni detalji tamne strane vrućeg Jupitera

objavljeno

Noćna strana planeta vjerojatno sadrži željezne oblake, titansku kišu i strašne, silovite vjetrove.

Astronomi su do sada dobili najbolji pogled na tamnu stranu divovskog egzoplaneta koji kruži oko udaljene zvijezde. Planet se zove WASP-121b. Gotovo je dvostruko veći od Jupitera. Plimno je vezan za svoju zvijezdu, što znači da je ista hemisfera planeta neprestano okrenuta prema zvijezdi.

Znanstvenici su svoj rad objavili u recenziranom časopisu Nature Astronomy 21. veljače 2022.

Vrući Jupiter WASP-121b

Znanstvenici su izvorno otkrili ovaj egzoplanet WASP-121b 2015. godine. Do sada su već su mnogo naučili o njemu. Nalazi se 850 svjetlosnih godina udaljen od nas. Ima jednu od najkraćih orbita planeta, obilazeći svoju matičnu zvijezdu za samo 30 sati. U atmosferi ima vodenu paru i temperature koje se mijenjaju s visinom. I plimski je vezan za svoju zvijezdu: jedna strana planeta uvijek je okrenuta prema njoj. Na toj je strani vječni dan, dok je na suprotnoj uvijek noć.


“Vrući Jupiteri poznati su po tome što imaju vrlo svijetle dnevne strane, ali noćna strana je drugačija zvijer. Noćna strana WASP-121b je oko 10 puta tamnija od dnevne,” kaže Tansu Daylan, postdoktorica MIT-a koja radi na NASA-inoj misiji TESS koju vodi MIT, te je koautorica rada.

Ciklus vode na WASP-121b

Astronomi su prethodno otkrili vodenu paru i proučavali kako se temperatura atmosfere mijenja s visinom na dnevnoj strani planeta.

Novo istraživanje donosi mnogo detaljniju sliku. Istraživači su uspjeli mapirati dramatične promjene temperature s dnevne na noćnu stranu i vidjeti kako se te temperature mijenjaju s visinom. Također su pratili prisutnost vode kroz atmosferu kako bi po prvi put pokazali kako voda kruži između dnevne i noćne strane planeta.

10 Stvari koje trebate znati o vrućim Jupiterima

Dok na Zemlji voda kruži tako što prvo isparava, zatim se kondenzira u oblake, a potom pada u obliku kiše, na WASP-121b, ciklus vode je daleko intenzivniji: na dnevnoj strani, atomi koji čine vodu rascjepaju se na temperaturama preko 3000 kelvina. Ti se atomi raznose na noćnu stranu, gdje niže temperature dopuštaju atomima vodika i kisika da se rekombiniraju u molekule vode, koje zatim otpuhuju natrag na dnevnu stranu, gdje se ciklus ponavlja.

Tim je izračunao da vodeni ciklus planeta održavaju vjetrovi koji atome vrte oko planeta brzinom do 5 kilometara u sekundi, ili više od 11.000 milja na sat.

Također se čini da voda nije jedina koja kruži planetom. Astronomi su otkrili da je noćna strana dovoljno hladna da primi egzotične oblake željeza i korunda – minerala koji čini rubine i safire. Ovi oblaci, poput vodene pare, mogu se okretati na dnevnu stranu, gdje visoke temperature isparavaju metale u plinoviti oblik. Na putu bi mogla nastati egzotična kiša, poput tekućih dragulja iz oblaka korunda.

Promatranja tamne strane planeta

Znanstvenici su istražili WASP-121b koristeći spektroskopska promatranja sa svemirskim teleskopom Hubble. Kako bi vidjeli tamnu noćnu stranu planeta, morali su tražiti sitne promjene u cijelom spektru dok planet kruži oko svoje matične zvijezde.

Tim je proučavao WASP-121b kroz dvije orbite, jednu 2018. i jednu 2019. Tražili su apsorpcijske linije koje ukazuju na vodenu paru.


“Vidjeli smo ovu značajku vode i mapirali kako se mijenja u različitim dijelovima orbite planeta”, kaže Mikal-Evans. “To otkriva informacije o tome što radi temperatura atmosfere planeta u funkciji visine.”

Značajka vode koja se mijenja pomogla je timu mapirati profil temperature i dnevne i noćne strane. Otkrili su da se dnevna strana kreće od 2500 kelvina u najdubljem vidljivom sloju, do 3500 K u najvišim slojevima. Noćna strana kretala se od 1800 K u svom najdubljem sloju do 1500 K u gornjoj atmosferi. Zanimljivo je da su se temperaturni profili preokrenuli, rastući s visinom na dnevnoj strani – “toplinska inverzija”, u meteorološkim terminima – i opadajući s visinom na noćnoj strani.

Budući planovi istraživanja WASP-121b

Tim će kasnije ove godine koristiti svemirski teleskop Hubble za mapiranje ugljičnog dioksida u atmosferi planeta. Mikal-Evans je objasnio:

„To bi bio prvi put da bismo mogli izmjeriti molekulu koja nosi ugljik u atmosferi ovog planeta. Količina ugljika i kisika u atmosferi daje naznake o tome gdje nastaju ove vrste planeta.“

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram-t.me/kozmoshr

Izvori:

JENNIFER CHU (22. veljače 2022.,)”A “Hot Jupiter’s” Dark Side Is Revealed: Iron Clouds, Titanium Rain, and Extreme Winds,” scitechdaily.com

 

Pratite Kozmos na Google Vijestima.