Μια μοναδική κατηγορία εξαιρετικά καυτών γιγαντιαίων εξωπλανητών, έχει τραβήξει το ενδιαφέρον των οι αστρονόμων του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble της NASA. Αυτοί οι υπερμεγέθεις κόσμοι στο μέγεθος του Δία είναι τόσο ‘επικίνδυνα’ κοντά στο αστέρι τους που ψήνονται σε θερμοκρασίες πάνω από 3.000 βαθμούς Φαρενάιτ. Είναι αρκετά θερμοί ώστε να εξατμίζονται τα περισσότερα μέταλλα, συμπεριλαμβανομένου του τιτανίου.
Σε δύο νέες δημοσιεύσεις, ομάδες αστρονόμων του Hubble αναφέρουν περίεργες καιρικές συνθήκες σε αυτούς τους συγκλονιστικούς κόσμους. Σε έναν πλανήτη βρέχει ατμοποιημένο βράχο και σε έναν άλλον η ανώτερη ατμόσφαιρά του γίνεται πιο ζεστή παρά ψυχρότερη επειδή βομβαρδίζεται από την έντονη υπεριώδη ακτινοβολία (UV) του άστρου του.
Αυτή η έρευνα υπερβαίνει την απλή εύρεση περίεργων κόσμων. Η μελέτη των ακραίων κλιματικών συνθηκών, δίνει στους αστρονόμους καλύτερες γνώσεις για την ποικιλομορφία, την πολυπλοκότητα και την εξωτική χημεία που λαμβάνει χώρα σε μακρινούς κόσμους στον γαλαξία μας. «Δεν έχουμε ακόμα καλή κατανόηση του καιρού σε διαφορετικά πλανητικά περιβάλλοντα», είπε ο David Sing από το Πανεπιστήμιο Johns Hopkins στη Βαλτιμόρη, συν-συγγραφέας στις δύο μελέτες που αναφέρονται. «Όταν κοιτάς τη Γη, όλες οι προβλέψεις για τον καιρό είναι θεμελιωμένες σε αυτό που μπορούμε να μετρήσουμε. Αλλά όταν πηγαίνεις σε έναν μακρινό εξωπλανήτη, έχεις περιορισμένες προγνωστικές δυνατότητες επειδή δεν έχεις μια γενική θεωρία για το πώς ανταποκρίνεται μια ατμόσφαιρα σε ακραίες συνθήκες. Παρόλο που γνωρίζουμε τη βασική χημεία και τη φυσική, δεν ξέρουμε τους πολύπλοκους τρόπου που τα φαινόμενα θα εκδηλωθούν».
Σε ένα άρθρο στο περιοδικό Nature της 6ης Απριλίου, οι αστρονόμοι περιγράφουν τις παρατηρήσεις του πλανήτη WASP-178b, που βρίσκεται περίπου 1.300 έτη φωτός μακριά. Από την πλευρά της ημέρας, η ατμόσφαιρα είναι χωρίς σύννεφα και εμπλουτισμένη με αέριο μονοξείδιο του πυριτίου. Επειδή αυτή η πλευρά του πλανήτη είναι μόνιμα στραμμένη προς το αστέρι του, η θερμή ατμόσφαιρα διαχέεται στη σκοτεινή πλευρά με μορφή τυφώνων που υπερβαίνουν σε ταχύτητα τα 3.000 χιλιόμετρα την ώρα. Στη σκοτεινή πλευρά, το μονοξείδιο του πυριτίου μπορεί να κρυώσει αρκετά ώστε να συμπυκνωθεί σε βράχο και να πέσει από τα σύννεφα. Κατά κάποιο τρόπο, το εξαερωμένο μονοξειδίου του πυριτίου συμπεριφέρεται όπως το νερό στον πλανήτη μας!
Σε ένα άρθρο που δημοσιεύτηκε στο τεύχος της 24 Ιανουαρίου του Astrophysical Journal Letters, ο Guangwei Fu του Πανεπιστημίου του Maryland, περιγράφει έναν ακόμα καυτό πλανήτη στο μέγεθος του Δία, τον KELT-20b, που βρίσκεται περίπου 400 έτη φωτός μακριά. Σε αυτόν τον πλανήτη οι εκρήξεις υπεριώδους ακτινοβολίας του άστρο του, δημιουργεί ένα θερμό στρώμα στην ανώτερη ατμόσφαιρα, σαν τη στρατόσφαιρα της Γης. Συγκριτικά, στη Γη, το όζον της ατμόσφαιρας απορροφά την υπεριώδη ακτινοβολία και αυξάνει τις θερμοκρασίες σε ένα στρώμα από 12 έως 45 χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνειά της. Στον KELT-20b η υπεριώδης ακτινοβολία από το αστέρι θερμαίνει τα εξατμισμένα μέταλλα στην ατμόσφαιρα, γεγονός που δημιουργεί ένα πολύ θερμότερο στρώμα σε σχέση με την επιφάνεια και τα χαμηλότερα στρώματα της ατμόσφαιρας.
Τα στοιχεία προήλθαν από την ανίχνευση νερού από το Hubble σε παρατηρήσεις κοντά στο υπέρυθρο και από την ανίχνευση μονοξειδίου του άνθρακα από το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer της NASA. Ακτινοβολούν κάτω από την καυτή, διάφανη ανώτερη ατμόσφαιρα. Αυτό είναι μοναδικό σε σχέση με ότι βλέπουν οι αστρονόμοι στις ατμόσφαιρες των θερμών γιγαντιαίων πλανητών που περιφέρονται γύρω από αστέρια, όπως ο Ήλιος μας. Αυτό είναι αποτέλεσμα του ότι ο πλανήτης βρίσκεται ουσιαστικά μέσα στην ατμόσφαιρα του άστρου του.
Αν και οι θερμοί Δίες δεν είναι κατοικήσιμοι, αυτού του είδους η έρευνα βοηθά να ανοίξει ο δρόμος για την καλύτερη κατανόηση της ατμόσφαιρας των δυνητικά κατοικήσιμων ‘γήινων’ πλανητών. Εάν δεν μπορούμε να καταλάβουμε τι συμβαίνει στους καυτούς Δίες, όπου έχουμε αξιόπιστα δεδομένα παρατήρησης, δεν θα έχουμε την ευκαιρία να καταλάβουμε τι συμβαίνει σε ασθενέστερα φάσματα από την παρατήρηση μικρότερων εξωπλανητών. Είναι μια δοκιμή των τεχνικών που επιτρέπει στους ειδικούς να οικοδομήσουν μια γενική κατανόηση των φυσικών ιδιοτήτων όπως ο σχηματισμός νεφών και η ατμοσφαιρική δομή.
ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ: Ο καυτός γιγαντιαίος πλανήτης WASP-121b, ο οποίος βρίσκεται τόσο κοντά στο άστρο του, ώστε όχι μόνο η ατμόσφαιρα φτάνει στους 4.600 βαθμούς Φαρενάιτ, αλλά λόγω της βαρύτητας έχει αποκτήσει ένα έντονα ελλειψοειδές σχήμα. Credits: NASA, ESA, and J. Olmsted(STScI). (CC BY 2.0).
ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ: Ανακαλύφθηκε ακόμα ένας γιγαντιαίος πλανήτης, χάρη στο διαστημικό τηλεσκόποιο TESS.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου