Džeimsa Veba teleskops atklāj planētu, tik ekstremālu, ka lietuskrīt dzelzs un tā apšauba mūsu zināšanas par pasaulēm
Astronomi izmanto NASA Džeimsa Veba kosmosa teleskopu, lai atklātu WASP-121b—dedzinoši karstu eksoplanētu, kas izaicina visas zināmās planētu zinātnes.
- Paviršu dienas temperatūra: >3,000°C (5,400°F)
- Attālums no Zemes: 900 gaismas gadi
- Orbite ilgums: 30 stundas—viens “gads” mazāk nekā dienas laikā
- Pirmā detekcija: Silikona monoksīds eksoplanētas atmosfērā
Iedomājieties planētu, kas ir tik tuvu savai zvaigznei, ka tās forma ir izkropļota, gravitācija draud to saplēst, un svelošais karstums izraisa metāla lietus no debesīm. Tā ir neiedomājamā realitāte WASP-121b, “karstā Jupiteru”, kas atrodas apmēram 900 gaismas gadu attālumā. Pateicoties NASA Džeimsa Veba kosmosa teleskopa (JWST) nepārspējamajām spējām, astronomi tagad ir atklājuši šīs eksoplanētas dziļākos noslēpumus, rakstot pāri tam, ko mēs zinām par planētu ķīmijas ekstremiem.
Aizturēta 30 stundu orbitā ap aklinojoši spilgtu zvaigzni, WASP-121b ir viena no visskarbākajām pasaulēm, kādas jebkad ir atklātas. Tās dienas puse tiek apstrādāta ar siltumu, kas pārsniedz 3,000°C, iztvaicējot metālus un izraisa šķidra dzelzs lietu. Pat nakts periodā nav atvieglojuma—tumšā puse paliek karsta 1,500°C. Planētas intensīvās ģeoloģiskās spēka ir deformējušas to futbola formas, piekļūstot gravitācijas iznīcībai.
Kas padara WASP-121b tik unikālu?
Globāla zinātnieku komanda, kuru vada Tomass Evans-Soma no Ņūkāslas universitātes, izmantoja JWST tuvā infrasarkanā spektrografa (NIRSpec) priekšrocības, lai atklātu molekulāras norādes, kas riņķo planētas spīdīgajā atmosfērā. Pirmo reizi ir novērots silikona monoksīds—tas pats, kas atrodas stiklā uz Zemes—planētas atmosfērā ārpus mūsu Saules sistēmas. Šis moderns atklājums, detalizēts Nature Astronomy un Astronomical Journal, liecina, ka planētas savvaļas ceļš un sadursmes ar citiem kosmosa objektiem atstāja paliekošas ķīmiskas pēdas tās debesīs.
Kā auksta gāzveida giganta kļuva par dedzinošu “ellīgo planētu”?
Pārsteidzoši, pētnieki uzskata, ka WASP-121b ne vienmēr ir bijusi tik tuvu savai zvaigznei. Izmantojot atmosfēras ķīmiju kā laika kapsulu, astronomi atjaunoja tās pagātni. Viņi atrada ūdens tvaiku, oglekļa monoksīda un metāna pēdas—maisījums, kas liecina, ka planēta sākotnēji veidojās daudz vēsākā attālinātā reģionā tās mājas sistēmā, līdzīgs platība starp Jupiteru un Urānu mūsu pašu sistēmā.
Gravitācijas mijiedarbības, iespējams, ar neredzamām planētu māsiņām, sūtot WASP-121b uz iekšu. Tās zvaigžņotajās iegriezienās metāna bagātie ledi iztvaikoja un smagie elementi sajaucās tās atmosfērā. Rezultāts? Izteikti oglekļa bagāta gaisa masa, kas atšķiras no zinātnieku gaidītā un piedāvā “ķīmisku attēlu” planētas neticamajai migrācijai.
Q&A: Kāpēc silikona monoksīds šeit ir tik neparasts?
Lielākā daļa silikona monoksīda atrodas cietā veidā—domājiet par kvarcu vai akmeņainiem putekļiem—nevis kā iztvaikojoša. Zinātnieki secina, ka asteroīdu izmēra planetoīdi, kas triecās jaunajā WASP-121b, dāvāja tai cietos minerālus. Kad pasaule sildījās, šie minerāli iztvaikoja, saplūstot atmosfērā un sniedzot norādes par tās katastrofisko izcelsmi.
Kas pārsteidza astronomus par WASP-121b nakts pusi?
Metāns—trausla molekula pie tik degošām temperatūrām—negaidīti tika konstatēts uz planētas “tumšās” puslodes. Mērījumi liecina, ka spēcīgās atmosfēras kāpnes velk metānu no vēsākām slāņiem zemāk, apgāžot gaidas par ķīmisko sajaukšanos ultra-karstās planētās. Tas izaicina vadošos eksoplanētu modeļus un var mainīt to, kā zinātnieki meklē dzīvotspējīgas vides tālākajās pasaulēs.
Kā zinātnieki atklāj planētu ar vairākiem sejiem?
Lai izprastu prātu lauzošos atmosfēras pārveidojumus starp WASP-121b dienu un nakti, astronomi izstrādāja 3D klimata modeļus. Šie digitālie atveidi simulē satriecošās termiskās gradientus un molekulu pārvietojošās vētras, atklājot, ka planētas, piemēram, WASP-121b, ir pat vēl sarežģītākas, nekā agrāk uzskatīts.
Plašākai informācijai par teleskopa atklājumiem un satraucošiem kosmiskiem jaunumiem, skatiet Space.com vai apmeklējiet NASA.
Kā šādi atklājumi var ietekmēt eksoplanētu izpētes nākotni?
WASP-121b ir vairāk nekā tikai planētu aiāde—tas ir skats uz to, kā milzīgas pasaules var mainīties, pielāgoties un apšaubīt noteikumus, kamēr tās dejo ap savām zvaigznēm. Šie ieskati palīdz zinātniekiem precizēt savas metodes meklējumos pēc apdzīvojamām pasaulēm un izgaismo Saules sistēmu attīstību visā Piena Ceļā.
Interesējaties par Visuma dīvainākajām pasaulēm? Sekojiet norādēm—izpēte tikai sākas!
-
Kontrolsaraksts: Ko zināt par WASP-121b savvaļas atklājumu
- JWST atklāja kūstošu ķīmiju un dzelzs lietu
- Pirmā reize, kad silikona monoksīds konstatēts eksoplanētas atmosfērā
- Planēta, iespējams, migrēja iekšā no attālā, aukstā bērnības vieta
- Atklājums virzās uz priekšu eksoplanētu atmosfēras zinātnē
- Sekojiet līdzi NASA un Space.com nākamajiem lielajiem teleskopa atklājumiem!
