Tähti 55 Cancri on ollut iloa ja piristeitä planeetanmetsästäjille. Se ei ollut vain yksi ensimmäisistä tunnetuista tähtiistä, joka isännöi ekstrasolaarista planeettaa, vaan nyt sen viidestä tunnetusta planeetasta tuleva valo on havaittu suoraan Spitzerin avaruusteleskoopilla, ensimmäisen kerran 'pienemmän' eksoplaneetan valo on havaittu suoraan . Planeetta “e” on supermaapallo, noin kaksi kertaa niin suuri ja kahdeksan kertaa niin massiivinen kuin Maa. Tutkijoiden mukaan vaikka planeetta ei ole asuttava, havaitseminen on historiallinen askel kohti lopullista elämän merkien etsimistä muille planeetoille.
"Spitzer on hämmästynyt meistä vielä kerran", sanoi Spitzer-ohjelman tutkija Bill Danchi. "Avaruusalus on edelläkävijä etäisten planeettojen ilmakehän tutkimuksessa ja tasoittaa tietä NASAn tulevalle James Webbin avaruusteleskoopille soveltaa samanlaista tekniikkaa mahdollisesti asuttaville planeetoille."
Ensimmäinen planeetta, joka oli noin 55 Cancri, ilmoitettiin vuonna 1997, ja 55 Cancri e - järjestelmän sisin planeetta - löydettiin säteittäisnopeuden mittauksilla vuonna 2004. Tätä planeettaa on tutkittu niin paljon kuin mahdollista, ja tähtitieteilijät pystyivät määrittämään sen massan ja säde.
Mutta nyt Spitzer on mitannut kuinka paljon infrapunavaloa tulee itse planeetalta. Tulokset osoittavat, että planeetta on todennäköisesti pimeä, ja sen aurinkoon päin oleva puoli on yli 2000 kelviniä (1 726 astetta, 3 140 astetta Fahrenheit), tarpeeksi kuuma sulamaan metallia.
Vuonna 2005 Spitzeristä tuli ensimmäinen kaukoputki, joka havaitsi valon aurinkokunnan ulkopuolella olevalta planeetalta, kun se näki infrapunavalon ”kuumassa Jupiterissa”, kaasumaisessa planeetassa, joka on paljon suurempi kuin 55 Cancri e. Sittemmin muut kaukoputket, mukaan lukien NASA: n Hubble- ja Kepler-avaruusoteleskoopit, ovat suorittaneet samanlaisia teoksia kaasujärjestöjen kanssa samalla menetelmällä.
Tässä menetelmässä kaukoputki katselee tähtiä, kun planeetta kiertää sen takana. Kun planeetta katoaa näkymästä, tähtijärjestelmän valo kastuu aina niin vähän, mutta tarpeeksi, että tähtitieteilijät voivat selvittää, kuinka paljon valoa tuli itse planeetalta. Nämä tiedot paljastavat planeetan lämpötilan ja joissain tapauksissa sen ilmakehän komponentit. Useimmat muut nykyiset planeetan metsästysmenetelmät saavat planeetan epäsuorat mittaukset tarkkailemalla sen vaikutuksia tähtiin.
Uutta tietoa 55 Cancri e -laitteesta, sen tietämisen jälkeen, että se on noin 8,57 maan massaa, säde on 1,63-kertainen maapallon tiheyteen nähden ja tiheys on 10,9 ± 3,1 g cm-3 (maan keskimääräinen tiheys on 5,515 g cm-3) ), sijoittaa planeetan tiukasti kivisen supermaan luokkiin. Mutta sitä voisi ympärittää vesikerros, joka on ”ylikriittisessä” tilassa, jossa se on sekä nestemäistä että kaasua, ja sen päällä voi olla höyrypeite.
"Se voi olla hyvin samanlainen kuin Neptunus, jos vedät Neptunuksen aurinkoomme kohti ja katsoisit sen ilmakehän kiehuvan", sanoi Astrophysical Journal -lehdessä ilmestyvän tutkimuksen päätutkija Michaël Gillon Belgian yliopistosta Liègestä. Pääkirjailija on Brice-Olivier Demory, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge.
55 Cancri -järjestelmä on suhteellisen lähellä maata, 41 valovuoden päässä, ja tähti voidaan nähdä paljain silmin. 55 Cancri e on vuorovesilukittu, joten toinen puoli on aina tähtiä kohti. Spitzer havaitsi, että aurinkoon päin oleva puoli on erittäin kuuma, mikä osoittaa, että planeetalla ei todennäköisesti ole oleellista ilmapiiriä kuljettamaan auringon lämpöä valaisemattomalle puolelle.
NASA: n James Webbin avaruusteleskooppi, jonka on määrä julkaista vuonna 2018, todennäköisesti pystyy oppimaan vielä enemmän planeetan koostumuksesta. Teleskooppi saattaa pystyä käyttämään Spitzerin kanssa samanlaista infrapunamenetelmää etsimään muille potentiaalisesti asuttaville planeetoille mahdollisia elämään liittyviä molekyylimerkkejä.
"Kun ajattelimme Spitzeria yli 40 vuotta sitten, eksoplaneetteja ei ollut edes löydetty", sanoi Spitzer-projektin tutkija Michael Werner NASA: n Jet-propulsiolaboratoriossa Pasadenassa, Kalifornia. "Koska Spitzer on rakennettu erittäin hyvin, se on pystynyt sopeutua tähän uuteen kenttään ja tehdä tällaisia historiallisia edistysaskelia. ”
Spitzerin jatkuvan laajennetun operaation aikana ryhdyttiin toimenpiteisiin parantaaksemme sen ainutlaatuista kykyä nähdä eksoplaneetteja, mukaan lukien 55 Cancri e. Nämä vaiheet, joihin sisältyi lämmittimen pyöräilyn muuttaminen ja instrumentin käyttö uudella tavalla, johtivat parannuksiin, kuinka tarkasti kaukoputki osoittaa kohteisiin.
Lähde: JPL
