science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Lava of niet, exoplaneet 55 Cancri e heeft waarschijnlijk atmosfeer

De superaardse exoplaneet 55 Cancri e, afgebeeld met zijn ster in het concept van deze kunstenaar, heeft waarschijnlijk een atmosfeer die dikker is dan die van de aarde, maar met ingrediënten die vergelijkbaar kunnen zijn met die van de atmosfeer van de aarde. Krediet:Jet Propulsion Laboratory

Twee keer zo groot als de aarde, de super-aarde 55 Cancri e werd verondersteld lavastromen op het oppervlak te hebben. De planeet staat zo dicht bij zijn ster, dezelfde kant van de planeet is altijd naar de ster gericht, zodat de planeet permanente dag- en nachtkanten heeft. Gebaseerd op een onderzoek uit 2016 met behulp van gegevens van NASA's Spitzer Space Telescope, wetenschappers speculeerden dat lava vrij zou stromen in meren aan de door sterren verlichte kant en verhard zou worden in het aangezicht van eeuwige duisternis. De lava aan de dagzijde zou de straling van de ster weerkaatsen, bijdragen aan de algemene waargenomen temperatuur van de planeet.

Nutsvoorzieningen, een diepere analyse van dezelfde Spitzer-gegevens vindt dat deze planeet waarschijnlijk een atmosfeer heeft waarvan de ingrediënten vergelijkbaar kunnen zijn met die van de atmosfeer van de aarde, maar dikker. Lavameren die direct aan de ruimte worden blootgesteld zonder atmosfeer, zouden lokale hotspots met hoge temperaturen creëren, dus ze zijn niet de beste verklaring voor de Spitzer-waarnemingen, zeiden wetenschappers.

"Als er lava op deze planeet is, het zou het hele oppervlak moeten bedekken, " zei Renyu Hu, astronoom bij NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californië, en co-auteur van een studie gepubliceerd in The Astronomisch tijdschrift . "Maar de lava zou aan ons zicht worden onttrokken door de dikke atmosfeer."

Met behulp van een verbeterd model van hoe energie door de planeet zou stromen en terug de ruimte in zou stralen, onderzoekers ontdekken dat de nachtzijde van de planeet niet zo cool is als eerder werd gedacht. De "koude" kant is nog steeds behoorlijk warm naar aardse normen, met een gemiddelde van 2, 400 tot 2, 600 graden Fahrenheit (1, 300 tegen 1, 400 Celsius), en de warme kant is gemiddeld 4, 200 graden Fahrenheit (2, 300 Celsius). Het verschil tussen de warme en koude kanten zou extremer moeten zijn als er geen atmosfeer was.

"Wetenschappers hebben gedebatteerd of deze planeet een atmosfeer heeft zoals de aarde en Venus, of gewoon een rotsachtige kern en geen atmosfeer, zoals Mercurius. Het pleidooi voor een atmosfeer is nu sterker dan ooit, " zei Hu.

Onderzoekers zeggen dat de atmosfeer van deze mysterieuze planeet stikstof kan bevatten, water en zelfs zuurstof - moleculen die in onze atmosfeer worden aangetroffen, ook, maar met overal veel hogere temperaturen. De dichtheid van de planeet is ook vergelijkbaar met de aarde, suggereren dat het, te, is rotsachtig. De intense hitte van de gastster zou veel te groot zijn om het leven te ondersteunen, echter, en kon geen vloeibaar water vasthouden.

Hu ontwikkelde een methode om atmosferen en oppervlakken van exoplaneten te bestuderen, en had het eerder alleen toegepast op sissend, gigantische gasplaneten die hete Jupiters worden genoemd. Isabel Angelo, eerste auteur van de studie en een senior aan de Universiteit van Californië, Berkeley, werkte aan de studie als onderdeel van haar stage bij JPL en paste het model van Hu aan naar 55 Cancri e.

In een seminarie, ze hoorde over 55 Cancri e als een potentieel koolstofrijke planeet, zo hoog in temperatuur en druk dat het interieur een grote hoeveelheid diamant zou kunnen bevatten.

"Het is een exoplaneet waarvan de aard behoorlijk omstreden is, waarvan ik dacht dat het spannend was, ' zei Angelo.

Spitzer observeerde 55 Cancri e tussen 15 juni en 15 juli, 2013, met behulp van een camera die speciaal is ontworpen voor het bekijken van infrarood licht, die onzichtbaar is voor menselijke ogen. Infrarood licht is een indicator van warmte-energie. Door veranderingen in helderheid die Spitzer waargenomen heeft te vergelijken met de energiestroommodellen, onderzoekers realiseerden zich dat een atmosfeer met vluchtige materialen de temperaturen het beste zou kunnen verklaren.

Er zijn veel open vragen over 55 Cancri e, vooral:waarom is de atmosfeer niet van de planeet gestript, gezien de gevaarlijke stralingsomgeving van de ster?

"Het begrijpen van deze planeet zal ons helpen grotere vragen over de evolutie van rotsachtige planeten aan te pakken, " zei Hu.