Φανταστείτε αν η Γη ήταν πολύ, πολύ πιο κοντά στον Ήλιο. Τόσο κοντά που ένας ολόκληρος χρόνος να διαρκεί μόνο λίγες ώρες. Τόσο κοντά που η βαρύτητα να έχει κλειδώσει το ένα ημισφαίριο στο μόνιμο καυτό φως της ημέρας και το άλλο σε ατελείωτο σκοτάδι. Τόσο κοντά που οι ωκεανοί να βράζουν, οι βράχοι να αρχίζουν να λιώνουν και τα σύννεφα να βρέχουν λάβα. Αν και δεν υπάρχει τίποτα τέτοιο στο δικό μας ηλιακό σύστημα, πλανήτες σαν αυτόν —βραχώδεις, περίπου στο μέγεθος της Γης, εξαιρετικά θερμοί και πολύ κοντά στα αστέρια τους— δεν είναι ασυνήθιστοι στον Γαλαξία. Πώς είναι πραγματικά οι επιφάνειες και οι ατμόσφαιρες αυτών των πλανητών; Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA πρόκειται να δώσει μερικές απαντήσεις.
Ο πλανήτης 55 Cancri e περιφέρεται λιγότερο από 2,5 εκατομμύρια χιλιόμετρα από το αστέρι του που είναι παρόμοιο με τον Ήλιο (το ένα εικοστό πέμπτο της απόστασης μεταξύ του Ερμή και του Ήλιου), ολοκληρώνοντας μία τροχιά σε λιγότερο από 18 ώρες. Με τις επιφανειακές θερμοκρασίες πολύ πάνω από το σημείο τήξης των τυπικών ορυκτών που σχηματίζουν τους βράχους, η πλευρά της ημέρας του πλανήτη πιστεύεται ότι καλύπτεται από ωκεανούς λάβας. Οι πλανήτες που περιφέρονται τόσο κοντά στο άστρο τους θεωρείται ότι είναι παλιρροιακά κλειδωμένοι, με τη μία πλευρά να είναι στραμμένη μόνιμα προς το αστέρι, όπως η μία πλευρά της Σελήνης είναι στραμμένη μόνιμα προς την Γη. Ως αποτέλεσμα, το πιο καυτό σημείο στον πλανήτη θα πρέπει να είναι αυτό που βλέπει άμεσα το αστέρι και η ποσότητα της θερμότητας που δέχεται δεν θα πρέπει να αλλάζει πολύ με την πάροδο του χρόνου. Αλλά αυτό δεν φαίνεται να ισχύει.
Οι παρατηρήσεις του 55 Cancri e από το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer της NASA υποδηλώνουν ότι η πιο καυτή περιοχή είναι μετατοπισμένη σε σχέση με το τμήμα που βλέπει άμεσα το αστέρι, ενώ η συνολική ποσότητα θερμότητας που ανιχνεύεται στην πλευρά της ημέρας ποικίλλει.
Μια εξήγηση για αυτές τις παρατηρήσεις είναι ότι ο πλανήτης έχει μια δυναμική ατμόσφαιρα που μετακινεί τη θερμότητα γύρω του. «Ο 55 Cancri e θα μπορούσε να έχει μια πυκνή ατμόσφαιρα που κυριαρχείται από οξυγόνο ή άζωτο», εξήγησε ο Renyu Hu του Εργαστηρίου Jet Propulsion της NASA στη Νότια Καλιφόρνια, ο οποίος ηγείται μιας ομάδας που θα χρησιμοποιήσει την κάμερα χαμηλής υπέρυθρης ακτινοβολίας (NIRCam) και το όργανο μεσαίας υπέρυθρης ακτινοβολίας (MIRI) του Webb για να συλλάβει το φάσμα θερμικών εκπομπών της ημέρας του πλανήτη. «Αν έχει ατμόσφαιρα, το τηλεσκόπιο έχει την ευαισθησία και το εύρος μήκους κύματος για να την ανιχνεύσει και να προσδιορίσει από τι αποτελείται», πρόσθεσε ο Hu.
Μια άλλη ενδιαφέρουσα πιθανότητα, ωστόσο, είναι ότι ο 55 Cancri e δεν είναι παλιρροιακά κλειδωμένος. Αντίθετα, μπορεί να είναι σαν τον Ερμή, να περιστρέφεται τρεις φορές για κάθε δύο τροχιές (αυτό που είναι γνωστό ως συντονισμός 3:2). Ως αποτέλεσμα, ο πλανήτης θα έχει έναν κύκλο ημέρας-νύχτας. «Αυτό θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί το πιο καυτό μέρος του πλανήτη δείχνει να μετατοπίζεται», εξήγησε ο Alexis Brandeker, ερευνητής από το Πανεπιστήμιο της Στοκχόλμης που ηγείται μιας άλλης ομάδας που μελετά τον πλανήτη. «Ακριβώς όπως στη Γη, θα χρειαζόταν χρόνος για να θερμανθεί η επιφάνεια. Η πιο ζεστή ώρα της ημέρας θα ήταν το απόγευμα, όχι ακριβώς το μεσημέρι». Η ομάδα του Brandeker σχεδιάζει να δοκιμάσει αυτήν την υπόθεση χρησιμοποιώντας το NIRCam για να μετρήσει τη θερμότητα που εκπέμπεται από την φωτεινή πλευρά του 55 Cancri e κατά τη διάρκεια τεσσάρων διαφορετικών τροχιών. Εάν ο πλανήτης έχει συντονισμό 3:2, θα παρατηρήσει κάθε ημισφαίριο δύο φορές και θα πρέπει να είναι σε θέση να ανιχνεύσει οποιαδήποτε διαφορά μεταξύ των ημισφαιρίων. Σε αυτό το σενάριο, η επιφάνεια θα θερμαινόταν, θα έλιωνε, ακόμη και θα εξατμιζόταν κατά τη διάρκεια της ημέρας, σχηματίζοντας μια πολύ λεπτή ατμόσφαιρα που θα μπορούσε να ανιχνεύσει το Webb. Το βράδυ, ο ατμός θα κρυώνει και θα συμπυκνωνόταν για να σχηματίσει σταγονίδια λάβας που θα έπεφταν ως βροχή στην επιφάνεια και θα γίνονταν πάλι στερεοί καθώς πέφτει η νύχτα.
Ο πλανήτης 55 Cancri e περιστρέφεται γύρω από το άστρο 55 Cancri Α, το οποίο βρίσκεται σε απόσταση 41 ετών φωτός από την Γη, στον αστερισμό του Καρκίνου. Η μάζα του πλανήτη είναι περίπου 8,6 φορές η μάζα της Γης και η διάμετρός του είναι διπλάσια του πλανήτη μας και για τον λόγο αυτό, χαρακτηρίζεται ως υπερ-Γαία.
https://en.wikipedia.org/wiki/55_Cancri_e
ΕΙΚΟΝΑ: Καλλιτεχνική απόδοση του πλανήτη 55 Cancri e καθώς περιφέρεται πολύ κοντά στο άστρο του. Credit: ESA/Hubble, M. Kornmesser. (CC BY 4.0).
ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ: Kepler-1649c: ο περισσότερο παρόμοιος εξωπλανήτης με την Γη!
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου