Astronomowie byli w stanie badać pogodę odległej egzoplanety

Odległa egzoplaneta WASP-127b cieszy się dużym zainteresowaniem badaczy ze względu na swoje niezwykłe właściwości, w tym hipotetyczną grubą warstwę chmur. Niedawno międzynarodowy zespół astronomów był w stanie potwierdzić obecność tych obłoków na egzoplanecie, a następnie zmierzyć ich wysokość z niespotykaną dotąd dokładnością.

Łącząc dane z teleskopu kosmicznego i teleskopu naziemnego, zespół był w stanie odkryć górną strukturę atmosfery planety. To otwiera drogę do podobnych badań w wielu innych odległych światach. Badanie zostało zaprezentowane na Konferencji Naukowej Europlanet 2021 przez dr Romana Alarta.

WASP-127b, zlokalizowany w ponad 525 lata świetlne, to „gorący Saturn” – gigantyczna planeta podobna do Saturna, która krąży blisko swojej gwiazdy. Zespół obserwował planetę przechodzącą przed swoją gwiazdą macierzystą, aby wykryć wzorce w świetle gwiazdy, gdy jest ono filtrowane przez atmosferę planety i zmieniane przez jej składniki chemiczne.

Połącz obserwacje w podczerwieni i pomiary światła widzialnego

Łącząc obserwacje w podczerwieni z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a Europejskiej Agencji Kosmicznej/NASA z pomiarami w świetle widzialnym za pomocą spektrometru Espresso w Bardzo Dużym Teleskopie Europejskiego Obserwatorium Południowego w Chile, naukowcy byli w stanie zbadać różne regiony atmosfery. Wyniki przyniosły kilka niespodzianek. Spektroradiometr Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observation (ESPRESSO) to najdokładniejszy na świecie spektroradiometr do pomiaru prędkości radialnych i metoda wykrywania egzoplanet.

Przede wszystkim, jak już widzieliśmy na tego typu planetach, astronomowie wykryli obecność sodu, ale na znacznie niższej wysokości niż się spodziewali. Po drugie, w podczerwieni były silne sygnały pary wodnej, ale żadnych sygnałów w widzialnych długościach fal.

« Oznacza to, że para wodna na niższych poziomach jest filtrowana przez chmury, które są nieprzezroczyste w widzialnych długościach fal, ale przezroczyste w podczerwieni. Said Alart z iREx/Uniwersytetu Montrealskiego i Uniwersytetu Genewskiego, który kierował badaniem. Dane zebrane z dwóch instrumentów umożliwiły naukowcom zmniejszenie wysokości chmur w stratosferze przy ciśnieniu od 0,3 do 0,5 milibara.

« Nie znamy jeszcze składu chmur, poza tym, że nie składają się one z kropelek wody, jak na Ziemi. Szczęśliwa Larta. ” Nie rozumiemy również, dlaczego sód znajduje się w tak nieoczekiwanym miejscu na planecie. Przyszłe badania pomogą nam lepiej zrozumieć nie tylko strukturę atmosfery, ale także WASP-127b, która okazuje się fascynującym miejscem. ».

WASP-127b, planeta ciesząca się coraz większym zainteresowaniem

Mając pełną orbitę wokół swojej gwiazdy w ciągu około czterech dni, WASP-127b otrzymuje 600 razy więcej promieniowania niż Ziemia i jest wystawiony na działanie temperatur 1100 stopni Celsjusza. To „nadmuchuje” planetę do promienia 1,3 razy większego niż Jowisz, przy zaledwie jednej piątej jej masy, co czyni ją jedną z najmniej gęstych lub „cienkich” egzoplanet w historii.

Rozszerzony charakter „cienkich” egzoplanet ułatwia ich obserwację, dlatego WASP-127b jest idealnym kandydatem dla badaczy zajmujących się charakterystyką atmosfery. Obserwacje zespołu za pomocą instrumentu ESPRESSO wskazują również, że w przeciwieństwie do planet w naszym Układzie Słonecznym, WASP-127b krąży nie tylko w kierunku przeciwnym do swojej gwiazdy, ale także w innej płaszczyźnie niż równik.

« Takie ustawienie jest nieoczekiwane w przypadku gorącego Saturna w starożytnym systemie gwiezdnym i może być spowodowane przez nieznanego towarzysza Szczęśliwa Larta. Wszystkie te unikalne właściwości sprawiają, że WASP-127b jest planetą, która prawdopodobnie będzie przedmiotem wielu badań w przyszłości.

Nowa metoda wykrywania pary wodnej na odległych egzoplanetach

« Proponujemy nowe ramy do badania pary wodnej i innych gatunków molekularnych z dużą precyzją. Pomimo jakości danych nie wykryliśmy pary wodnej. Połączyliśmy jednak ten wynik z detekcją wody o niskiej rozdzielczości przy 1,3 μm, aby ograniczyć obecność chmur w atmosferze WASP-127b. » Napisz badaczy.

Zdaniem naukowców ich badania po raz pierwszy pokazują, że dane wizualne o wysokiej rozdzielczości mogą być wykorzystywane do rozróżniania między zachmurzonymi i niezmąconymi egzoplanetami poprzez pomiar ich zawartości wody, a także mogą dostarczyć kluczowych informacji na temat ciśnienia w warstwie chmur. ” Opracowana tutaj struktura pomiaru tej zawartości wody zostanie zastosowana do innych egzoplanet w ramach ESPRESSO GTO Atmospheric Survey i innych badań, takich jak NIRPS GTO Atmospheric Survey. „, dodają.

Źródło : Konferencja Naukowa Europlanet 2021