Džemo Veb Telescopas Atnreve Planeta, Kuri Yra Tokia Ekstremali, Kad Lietus Yra Geležies, Ir Prieštarauja Tam, Ką Žinome Apie Pasaulius
Astronomai naudojasi NASA Džemo Veb buvimo teleskopu atskleisti WASP-121b—karštą eksoplanetą, kuri kelia iššūkį visiems žinomiems planetų mokslams.
- Paviršiaus dienos temperatūra: >3,000°C (5,400°F)
- Atstumas nuo Žemės: 900 šviesmečių
- Orbitos trukmė: 30 valandų—vieneri “metai” vos per dieną
- Pirmasis aptikimas: Silikonmonoksidas eksoplanetos atmosferoje
Įsivaizduokite planetą, kuri yra tokia arti savo žvaigždės, kad jos forma buvo iškraipyta, gravitacija grasina ją suplėšyti, o kaitri šiluma sukelia metalų lietų iš dangaus. Tokia yra chaotiška WASP-121b realybė, “karštas Jupiteris”, esantis apie 900 šviesmečių atstumu. Dėl neprilygstamų NASA Džemo Veb buvimo teleskopo (JWST) galimybių astronomai neseniai atskleidė šios eksoplanetos giliausius paslaptis, perrašydami tai, ką žinome apie ekstremalias planetų chemijas.
Užrakinta karštoje 30 valandų orbitoje aplink akinančią žvaigždę, WASP-121b yra viena iš labiausiai priešiškų pasaulių, kada nors atrastų. Jos dienos pusė yra nuolat kaitinama daugiau nei 3,000°C temperatūroje, garindama metalus ir sukeldama skystos geležies lietų. Net ir naktį nėra palengvėjimo—tamsioji pusė išliko verdanti 1,500°C. Planetos intensyvūs tidaliniai jėgos iškraipė ją į futbolo pavidalo formą, pakabintą ant gravitacinio sunaikinimo krašto.
Kas daro WASP-121b tokiu unikaliu?
Tarptautinė mokslininkų komanda, vadovaujama Tomo Evans-Somos iš Naujojo Kastilo universiteto, naudojo JWST artimosios infraraudonosios spektrografijos (NIRSpec) galimybes aptikti molekulių clue’ų kokteilį, sukantį planetos kankinamoje atmosferoje. Pirmą kartą buvo stebimas silikonmonoksidas—tas pats junginys, kuris randamas stikle Žemėje—eksoplanetos atmosferoje už mūsų Saulės sistemos ribų. Šis novatoriškas atradimas, detaliai aprašytas Nature Astronomy ir Astronomical Journal, leidžia manyti, kad laukinė planetos kelionė ir susidūrimai su kitais erdviniais akmenimis paliko ilgalaikius chemijos ženklus jos padangėje.
Kaip ledinės dujų milžinai tapo įkaitusiais “pragaro planetomis”?
Stebėtinai, mokslininkai mano, kad WASP-121b ne visada buvo tokia arti savo žvaigždės. Naudodami atmosferinę chemiją kaip laiko kapsulę, astronomai rekonstravo jos praeitį. Jie rado vandens garų, anglies monoksido ir metano pėdsakų—mišinys, rodantis, kad planeta iš pradžių susiformavo daug vėsesnėje, tolimėje savo sistemos dalyje, panašioje į juostą tarp Jupiterio ir Uranų mūsų pačių.
Gravitaciniai sąveikiai, greičiausiai su nematomais planetiniais broliais, nuleido WASP-121b žemyn. Jos žvaigždės link leidžiantis, metanu prisotintos ledai sublimavo, o sunkesni elementai pateko į atmosferą. Rezultatas? Ryškiai anglies turtingas oras, priešingai nei mokslininkai tikėjosi, siūlo “cheminį momentinį vaizdą” apie planetos neįtikėtiną migraciją.
Q&A: Kodėl silikonmonoksidas čia yra toks neįprastas?
Dauguma silikonmonoksido randama kaip kieta medžiaga—pagalvokite, kvarcas ar uolienų dulkės—o ne kaip garai. Mokslininkai dedukuoja, kad asteroidų dydžio planetesimalai, smarkiai atsitrenkdami į jauną WASP-121b, davė jai kietų mineralų. Kai pasaulis įkaito, tie mineralai garavo, susijungdami su atmosfera ir teikdami užuominas apie jos kataklizminę kilmę.
Kas nustebino astronomus apie WASP-121b nakties pusę?
Metanas—trapus molekulė tokiose kaitresnėse temperatūrose—netikėtai buvo aptiktas planetos “tamsiajame” pusrutulyje. Skaitymai rodo, kad intensyvios atmosferos pakylėjimai neša metaną iš vėsesnių sluoksnių po juo, pertvarkant lūkesčius apie cheminę mišrinimą ultrakarštuose planetose. Tai kelia iššūkį pirmaujančioms eksoplanetų modeliams ir gali pakeisti tai, kaip mokslininkai ieško gyvybei palankių aplinkų tolimuose pasauliuose.
Kaip mokslininkai atsklepia planetą su daugybe veidų?
Norėdami atskleisti beprotiškus atmosferos pokyčius tarp WASP-121b dienos ir nakties, astronomai sukūrė 3D klimato modelius. Šie skaitmeniniai atvaizdai imituoja šokiruojančius šiluminius gradientus ir molekulių persidengimo vėjus, atskleidžiant, kad planetos, tokios kaip WASP-121b, yra dar sudėtingesnės, nei anksčiau manėme.
Daugiau apie teleskopo atradimus ir naujausius kosminius naujienas žiūrėkite Space.com arba apsilankykite NASA.
Kaip tokie atradimai gali formuoti eksoplanetų tyrimų ateitį?
WASP-121b yra daugiau nei tik planetos anomalija—tai yra įžvalga, kaip didelės planetos gali keistis, prisitaikyti ir prieštarauti taisyklėms, šokdamos aplink savo žvaigždes. Šios įžvalgos padeda mokslininkams tobulinti savo metodus ieškant gyvenimui palankių pasaulių ir atskleidžia saulės sistemų evoliuciją per Paukščių Taką.
Įdomu apie keisčiausius visatos pasaulius? Sekite užuominas—tyrimai tik prasideda!
-
Kontrolinis sąrašas: Ką reikia žinoti apie WASP-121b laukinį atradimą
- JWST atskleidė tirpstančią karštą chemiją ir geležies lietų
- Pirmas kada nors aptikimas silikonmonoksido eksoplanetos atmosferoje
- Planeta greičiausiai migravo į vidų iš tolimo, ledinio lopšio
- Atradimas stumia ribas eksoplanetų atmosferų moksle
- Likite sužinoję apie naujausius telescopo atskleidimus NASA ir Space.com!
