O exoplanetă extremă – Jupiter atât de fierbinte încât plouă fier – este chiar mai ciudată decât se credea inițial

Este considerat foarte cald Jupiter – Un loc în care fierul se evaporă, se condensează pe partea de noapte și apoi cade din cer ca ploaia – fierbinte, ca iadul WASP-76b planeta extrasolară Poate fi mai interesant decât au realizat oamenii de știință.

O echipă internațională, condusă de oamenii de știință de la Universitatea Cornell, Universitatea din Toronto și Universitatea Queen’s Belfast, raportează descoperirea de calciu ionizat pe planetă – indicând mai multă temperatură atmosferică decât se credea anterior sau vânturi puternice în atmosfera superioară.

Detecția a fost detectată în spectre de înaltă rezoluție obținute cu Gemenii Nord lângă vârful Mauna Kea din Hawaii.

Jupiterii fierbinți sunt numiți din cauza temperaturii ridicate, datorită apropierii de stelele lor. WASP-76b a fost descoperit în 2016, la aproximativ 640 de ani lumină de Pământ, dar atât de aproape de steaua sa de tip F, care este puțin mai fierbinte decât Soarele, încât planeta gigantă finalizează o orbită la fiecare 1,8 zile de pe Pământ.

Rezultatele cercetării sunt primele dintr-un proiect multianual condus de Cornell, Exoplanets with the Gemini Spectroscopic Survey, sau ExoGemS, care explorează diversitatea atmosferelor planetelor.

„Pe măsură ce simțim de la distanță zeci de exoplanete, care se întind pe o serie de mase și temperaturi, vom dezvolta o imagine mai completă a adevăratei diversități a lumilor spațiale – de la cele suficient de fierbinți până la adăpostul ploii de fier până la altele cu climă mai blândă”, a spus co- autorii Ray Jayawardana și Harold Tanner. Decanul Colegiului de Arte și Științe de la Universitatea Cornell și profesor de astronomie:

„Este remarcabil faptul că, cu telescoapele și instrumentele moderne, putem învăța deja multe despre atmosferă – componentele sale, proprietățile fizice, prezența norilor și chiar modelele de vânt pe scară largă – ale planetelor care orbitează stele la sute de ani-lumină distanță”. A spus Jayawardhana.

Un trio rar de linii spectrale observat în observații extrem de sensibile ale atmosferei exoplanetei WASP-76b, publicat în Astrophysical Journal Letters pe 28 septembrie și prezentat pe 5 octombrie la reuniunea anuală a Diviziei de Științe Planetare a Societății Americane de Astronomie.

„Vedem mult calciu; este un avantaj cu adevărat puternic”, a declarat prima autoră Emily Diebert, studentă la doctorat la Universitatea din Toronto, și consilierul ei, Jayawardana.

„Această semnătură spectroscopică a calciului ionizat ar putea indica faptul că o exoplanetă are vânturi foarte puternice în atmosfera superioară”, a spus Diebert. „Sau că temperatura atmosferei de pe o exoplanetă este mult mai mare decât am crezut”.

Deoarece WASP-76b este închis cu maree – această parte a acestuia este întotdeauna orientată spre stea – are o latură de noapte perpetuă, care are o temperatură relativ rece de 2.400 de grade. F temperatura medie. Latura sa diurnă, orientată spre stea, are o temperatură medie de 4.400 grade Fahrenheit.

Diebert și colegii ei au examinat regiunea temperaturii temperate, la marginea planetei între zi și noapte. „Exoplaneta se mișcă rapid pe orbita sa și, astfel, am reușit să îi separăm semnalele de lumina stelelor”, a spus ea. „Puteți vedea că amprenta de calciu de pe spectre se mișcă rapid cu planeta.”

Sondajul ExoGemS – care are ca scop studierea a 30 sau mai multe planete – a fost condus de Jake Turner, colegul lui Carl Sagan la NASAProgramul de bursă Hubble, situat în Departamentul de astronomie al Universității Cornell (A&S), este de asemenea recomandat de Jayawardhana.

Astronomii continuă să aprofundeze înțelegerea exoplanetelor – care erau doar un vis în urmă cu două decenii. „Munca noastră și a altor cercetători deschide calea pentru explorarea atmosferelor lumilor terestre din afara sistemului nostru solar”, a spus Turner.

Referință: „Detectarea calciului ionizat în atmosfera Jupiterului supraîncălzit WASP-76b” de Emily K. Debert, Ernst GWD Mooy, Ray Jayawardana, Jake D. Turner, Andrew Raiden Harper, Luca Fossati, Kali E. Hood, Jonathan J. Fortney, Laura Flagg, Ryan MacDonald, Roman Allart și David K. Singh, 28 septembrie 2021 Disponibil aici. Astrophysical Journal Letters.
DOI: 10.3847 / 2041-8213 / ac2513

Alți autori ai lucrării includ Ernst JWD Moog de la Queen’s University Belfast. Luca Fossati de la Academia de Științe din Austria; Callie E. Hood și Jonathan J. Fortney, ambii de la Universitatea din California, Santa Cruz; Romain Alart de la Universitatea din Montreal; și David K. Singh de la Universitatea Johns Hopkins. Cercetătorii Cornell au inclus Andrew Redden-Harper și Laura Flagg, ambii din grupul Jayawardhana și Ryan MacDonald. Porțiuni din această cercetare au fost finanțate de NASA.

Gemenii Nord fac parte din Observatorul Internațional Gemeni, un program al Fundației Naționale a Științei NOIRLab.