Μια διεθνής ομάδα που περιλαμβάνει ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Βέρνης, το Πανεπιστήμιο της Γενεύης και το Εθνικό Ερευνητικό Κέντρο (NCCR) PlanetS των ΗΠΑ, ανέλυσε την ατμόσφαιρα ενός από τους πιο ακραίους γνωστούς πλανήτες με μεγάλη λεπτομέρεια. Τα αποτελέσματα της έρευνας αυτού του καυτού πλανήτη που μοιάζει με τον Δία και που ανιχνεύθηκε για πρώτη φορά με τη βοήθεια του διαστημικού τηλεσκοπίου CHEOPS, μπορεί να βοηθήσουν τους αστρονόμους να κατανοήσουν την πολυπλοκότητα πολλών άλλων εξωπλανητών - συμπεριλαμβανομένων πλανητών που μοιάζουν με τη Γη.
Η ατμόσφαιρα της Γης δεν είναι ένα ομοιόμορφο περίβλημα αλλά αποτελείται από διακριτά στρώματα που το καθένα έχει χαρακτηριστικές ιδιότητες. Το χαμηλότερο στρώμα που εκτείνεται από το επίπεδο της θάλασσας έως τις υψηλότερες βουνοκορφές, - η τροπόσφαιρα - περιέχει το μεγαλύτερο μέρος των υδρατμών και είναι επομένως το στρώμα στο οποίο συμβαίνουν τα περισσότερα καιρικά φαινόμενα. Το στρώμα πάνω από αυτό - η στρατόσφαιρα - είναι αυτό που περιέχει το περίφημο στρώμα του όζοντος που μας προστατεύει από την επιβλαβή υπεριώδη ακτινοβολία του Ήλιου.
Στη νέα μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Nature Astronomy, η διεθνής ομάδα ερευνητών έδειξε για πρώτη φορά ότι η ατμόσφαιρα ενός από τους πιο ακραίους γνωστούς πλανήτες μπορεί να έχει παρόμοια διακριτά στρώματα - αν και με πολύ διαφορετικά χαρακτηριστικά.
Ο WASP-189b είναι ένας πλανήτης, που βρίσκεται 322 έτη φωτός μακριά από τη Γη και έχει διάμετρο 1,6 φορές μεγαλύτερη του Δία. Οι εκτενείς παρατηρήσεις με το διαστημικό τηλεσκόπιο CHEOPS το 2020 αποκάλυψαν, μεταξύ άλλων, ότι ο πλανήτης είναι 20 φορές πιο κοντά στο άστρο του από ό,τι η Γη στον Ήλιο και συνέπεια αυτού έχει θερμοκρασία 3200οC κατά τη διάρκεια της ημέρας. Πιο πρόσφατες έρευνες με τον φασματογράφο HARPS από το Παρατηρητήριο La Silla στη Χιλή επέτρεψαν για πρώτη φορά στους ερευνητές να ρίξουν μια πιο προσεκτική ματιά στην ατμόσφαιρα αυτού του γιγαντιαίου πλανήτη. «Μελετήσαμε το φως του άστρου καθώς διέρχεται μέσα από την ατμόσφαιρα του πλανήτη. Τα αέρια στην ατμόσφαιρά του απορροφούν μέρος του αστρικού φωτός, όπως το όζον απορροφά μέρος του ηλιακού φωτός στην ατμόσφαιρα της Γης και έτσι αφήνουν το χαρακτηριστικό “δαχτυλικό αποτύπωμά” τους. Με τη βοήθεια του HARPS, μπορέσαμε να αναγνωρίσουμε τις αντίστοιχες χημικές ουσίες», εξηγεί η βασική συγγραφέας της μελέτης και διδακτορική φοιτήτρια στο Πανεπιστήμιο του Lund, Bibiana Prinoth.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, τα αέρια που αφήνουν τα “δακτυλικά τους αποτυπώματα” στην ατμόσφαιρα του WASP-189b περιλαμβάνουν ατμούς σιδήρου, χρωμίου, μαγνησίου και μαγγανίου, δηλαδή χημικά στοιχεία τα οποία στη Γη βρίσκονται σε στερεά φάση. Μια ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα χημική ουσία που βρήκε η ομάδα είναι ένα αέριο που περιέχει τιτάνιο, το οξείδιο του τιτανίου. Ενώ το οξείδιο του τιτανίου είναι πολύ σπάνιο στη Γη, θα μπορούσε να παίξει σημαντικό ρόλο στην ατμόσφαιρα του WASP-189b - παρόμοιο με αυτό του όζοντος στην ατμόσφαιρα του πλανήτη μας. «Το οξείδιο του τιτανίου απορροφά ακτινοβολία μικρού μήκους κύματος, όπως είναι η υπεριώδη ακτινοβολία. Η ανίχνευσή του θα μπορούσε επομένως να υποδεικνύει ένα στρώμα στην ατμόσφαιρα του WASP-189b που αλληλεπιδρά με την αστρική ακτινοβολία παρόμοια με την επίδραση που έχει το στρώμα του όζοντος στη Γη», δήλωσε ο συν-συγγραφέας της μελέτης Kevin Heng, καθηγητής αστροφυσικής στο Πανεπιστήμιο της Βέρνης και μέλος του NCCR PlanetS.
Πράγματι, οι ερευνητές βρήκαν στοιχεία για ένα τέτοιο στρώμα και άλλα στρώματα στον εξαιρετικά καυτό πλανήτη που μοιάζει με τον Δία. «Στην ανάλυσή μας, είδαμε ότι τα "δακτυλικά αποτυπώματα" των διαφορετικών αερίων ήταν ελαφρώς διαφορετικά σε σύγκριση με τα μοντέλα μας. Πιστεύουμε ότι ισχυροί άνεμοι και άλλες διεργασίες θα μπορούσαν να προκαλέσουν αυτές τις αλλαγές, παρόμοια με το πώς τα “δακτυλικά αποτυπώματα” των υδρατμών και του όζοντος στη Γη θα φαίνονται από απόσταση, επειδή εμφανίζονται σε διαφορετικά ατμοσφαιρικά στρώματα», εξηγεί ο Prinoth.
«Στο παρελθόν οι αστρονόμοι, για λόγους απλοποίησης υπέθεταν ότι οι ατμόσφαιρες των εξωπλανητών αποτελούν ένα ομοιόμορφο στρώμα και προσπαθούσαν να το μελετήσουν ως τέτοιο. Αλλά τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι ακόμη και οι ατμόσφαιρες των γιγάντιων πλανητών αερίων που ακτινοβολούνται έντονα έχουν πολύπλοκες τρισδιάστατες δομές», τονίζει ο συγγραφέας και λέκτορας στο Πανεπιστήμιο του Lund, Jens Hoeijmakers. «Είμαστε πεπεισμένοι ότι για να μπορέσουμε να κατανοήσουμε πλήρως αυτούς και άλλους τύπους πλανητών - συμπεριλαμβανομένων αυτών που είναι πιο όμοιοι με τη Γη, πρέπει να εκτιμήσουμε την τρισδιάστατη φύση της ατμόσφαιράς τους. Αυτό απαιτεί καινοτομίες στις τεχνικές ανάλυσης δεδομένων, στην μοντελοποίηση αλλά και στην θεμελιώδη ατμοσφαιρική θεωρία», καταλήγει ο Kevin Heng.
ΕΙΚΟΝΑ: Καλλιτεχνική απόδοση ενός άλλου γιγαντιαίου πλανήτη, του WASP-79b με επιφανειακή θερμοκρασία 1.650 οC. Credit: NASA, ESA, and L. Hustak (STScI). (CC BY 2.0).
ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ: WASP-76b: Βρέχει σίδηρο, σε γιγαντιαίο εξωπλανήτη!
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου