Hubble znalazł parę wodną w atmosferze małej egzoplanety

Zapisz się na biuletyn naukowy CNN dotyczący teorii cudów. Eksploruj wszechświat dzięki wiadomościom o fascynujących odkryciach, postępach naukowych i nie tylko.

CNN
—

Astronomowie używają Kosmiczny teleskop Hubble Odkryli cząsteczki wody w atmosferze małej, niezwykle gorącej egzoplanety 97 Rok świetlny z ziemi.

Jak wynika z nowego badania, planeta o nazwie GJ 9827d ma około dwukrotnie większą średnicę od Ziemi i jest najmniejszą egzoplanetą zawierającą w swojej atmosferze parę wodną.

Woda jest niezbędna do życia, jakie znamy, ale jest mało prawdopodobne, aby na planecie pojawiło się jakiekolwiek życie ze względu na wysokie temperatury, które zamieniłyby bogatą w wodę atmosferę w palącą parę.

Astronomowie nie odkryli jeszcze prawdziwej natury atmosfery tego niezwykłego świata, ale to odkrycie toruje drogę do dalszych badań w celu zrozumienia pochodzenia planet poza naszym Układem Słonecznym.

Ustalenia pojawiły się w raporcie opublikowanym w czwartek w Listy do dzienników astrofizycznych.

„Woda na tak małej planecie to historyczne odkrycie” – stwierdziła w oświadczeniu współautorka badania Laura Kreidberg, dyrektor zarządzająca Zakładu Fizyki Atmosfery Egzoplanetarnej w Instytucie Astronomii Maxa Plancka w Heidelbergu w Niemczech. „Jesteśmy bliżsi niż kiedykolwiek scharakteryzowania światów prawdziwie ziemskich”.

Jednakże temperatura planety sięga 427°C, co sprawia, że ​​jest to świat parny, niegościnny i gorący, podobnie jak Wenus.

„To będzie pierwszy raz, kiedy będziemy mogli bezpośrednio wykazać poprzez detekcję atmosfery, że planety z atmosferami bogatymi w wodę mogą w rzeczywistości istnieć wokół innych gwiazd” – powiedział współautor badania Björn Beneke, profesor w Instytucie Badawczym Trottier na Uniwersytecie w Montrealu. Egzoplanety w oświadczeniu. „To ważny krok w kierunku określenia rozpowszechnienia i różnorodności atmosfer na planetach skalistych”.

Obecnie zespół badawczy nie jest w stanie stwierdzić, czy Hubble uchwycił ślady pary wodnej w puszystej, bogatej w wodór atmosferze, czy też planeta posiada atmosferę bogatą w wodę, ponieważ gwiazda macierzysta wyparowała pierwotną atmosferę wodorowo-helową GJ 9827d.

„Nasz program obserwacyjny, prowadzony przez głównego badacza Iana Crosfielda z (University of Kansas) w Lawrence w stanie Kansas, został specjalnie zaprojektowany w celu nie tylko wykrywania cząsteczek w atmosferze planety, ale także faktycznego poszukiwania pary wodnej”. „Każdy wynik byłby ekscytujący, niezależnie od tego, czy dominuje para wodna, czy tylko małe gatunki w atmosferze zdominowanej przez wodór” – stwierdził w oświadczeniu główny autor badania Pierre-Alexis Roy, doktorant w Instytucie Trottier na Uniwersytecie w Montrealu. .

Misja Keplera NASA Planetę krążącą wokół czerwonego karła w konstelacji Ryb odkryto po raz pierwszy w 2017 roku. Egzoplaneta okrąża swoją gwiazdę macierzystą co 6,2 dnia.

Astronomowie obserwowali planetę GJ 9827d podczas 11 tranzytów, czyli okresów, w których planeta przechodziła przed swoją gwiazdą podczas orbity, w ciągu trzech lat. Filtrowanie światła gwiazd przez atmosferę planety pomogło astronomom zmierzyć sygnaturę cząsteczek wody.

„Do tej pory nie byliśmy w stanie bezpośrednio wykryć atmosfery małej planety takiej jak ta. Powoli wchodzimy w ten układ” – powiedział Beinecke. „W pewnym momencie, gdy badamy małe planety, musi nastąpić przejście, podczas którego nie ma już wodoru.” „Na tych małych światach panuje atmosfera podobna do Wenus (zdominowana przez dwutlenek węgla)”.

Lepsze zrozumienie atmosfery planety może pomóc astronomom w dokładnym sklasyfikowaniu typu świata GJ 9827d. Obecnie zespół ma dwie możliwe teorie.

Planeta ta jest prawdopodobnie mini-Neptunem z atmosferą bogatą w wodór i parę wodną. Jeśli tak, GJ 9827d prawdopodobnie uformowała się w większej odległości od swojej gwiazdy macierzystej niż jej obecna lokalizacja, co oznacza, że ​​planeta byłaby chłodniejsza, a woda występowałaby w postaci lodu (podobnie jak Neptun i Uran, bardziej odległe planety w nasz układ Słoneczny). .

Zdaniem naukowców, gdy planeta zbliżyła się do swojej gwiazdy i została wystawiona na większe promieniowanie gwiazdowe, wodór podgrzał się i uciekł lub nadal ucieka.

Astronomowie podejrzewają, że GJ 9827d może być cieplejszą wersją lodowego księżyca Jowisza, Europy, który ma ocean pod grubą lodową skorupą. Beneke powiedział, że planeta może składać się w połowie z wody, a w połowie ze skał.

Woda jest jedną z cząsteczek najczęściej spotykanych we wszechświecie i przez wiele lat astronomowie uwzględniali odkrycie wody jako większą część poszukiwań życia pozaziemskiego.

„Obserwacja wody jest bramą do odkrycia innych rzeczy” – stwierdził w oświadczeniu współautor badania Thomas Green, astrofizyk z Centrum Badawczego Ames w Dolinie Krzemowej w Kalifornii. „To odkrycie Hubble'a otwiera drzwi do przyszłych badań tego typu planet za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Dzięki dodatkowym obserwacjom w podczerwieni Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba może zobaczyć znacznie więcej, w tym cząsteczki zawierające węgiel, takie jak tlenek węgla, dwutlenek węgla i metan Kiedy już będziemy mieli pełny spis elementów planety, będziemy mogli porównać je z gwiazdą, wokół której krąży, i zrozumieć, w jaki sposób powstała.

Astronomowie zaobserwowali już GJ 9827d za pomocą teleskopu Webba w poszukiwaniu wody i innych typów cząsteczek, a dane te zostaną udostępnione w przyszłości.

„Nie możemy się doczekać, co ujawnią te dane” – powiedział Kreidberg. „Mamy nadzieję, że możemy teraz raz na zawsze rozstrzygnąć kwestię Wodnych Krain”.