Olemme viimeinkin saaneet ensimmäisen optisen katseemme eksoplaneetasta ja sen ilmapiiristä, ja poika on se outo paikka. Maapallon nimi on HR8799e, ja sen ilmapiiri on monimutkainen. HR8799e on globaalin myrskyn hallussa, ja sitä hallitsevat pyörittelevät raudan ja silikaattien pilvet.
Kepler-avaruusaluksen ansiosta olemme löytäneet paljon eksoplaneetteja ja eksoplaneettojen ehdokkaita viime vuosina. Itse asiassa se on melkein rutiinia nyt. Mutta emme tiedä tarpeeksi heistä. Voimme määrittää heille massaalueen ja myös niiden todennäköisen koostumuksen ja tiheyden, mutta ilmakehän ominaisuudet ovat meiltä piilossa.
Mutta se on alkamassa muuttua.
Voimme kiittää Euroopan eteläistä observatorioa (ESO) tästä kaukaisen eksoplaneetan tarkastelusta. He käyttivät GRAVITY-instrumentiaan erittäin suurella teleskooppinterferometrillä saadakseen ensimmäisen suoran havainnon eksoplaneetasta. Tämä ei ole todellinen kuva planeetasta, vaan ilmakehän optinen spektri, ja se on paljon yksityiskohtaisempi kuin mikään aiemmin olemme nähneet.
HR8799e on ns. Super-Jupiter, ja se on erilainen kuin mikään aurinkokunnan planeettamme. Se on kaasu jättiläinen, joka on noin 5-10 kertaa yhtä massiivinen kuin Jupiter, ja kiertää tähdellä noin 129 valovuoden päässä. Jos se olisi aurinkokunnassamme, sen kiertorata olisi Saturnuksen ja Uranuksen välillä. Se on myös nuori planeetta, vain noin 30 miljoonaa vuotta vanha. Ja HR8799e on edelleen erittäin kuuma.
Planeetta on pohjimmiltaan kuuma, nuori, vauva, ja tutkijoiden mielestä se voisi avata ikkunan planeettojen ja aurinkokunnan muodostumiseen. Se on vihamielinen paikka niin pitkälle kuin elämä menee. Se on edelleen kuuma alusta alkaen, ja sillä on voimakas kasvihuoneilmiö. Se on tappava 1000 astetta.
Mutta sen asumiskelpoisuus tai asumattomuus ei ole tässä tärkeintä.
"Tämä maalaa kuvan dynaamisesta eksoplaneetan ilmapiiristä syntymän yhteydessä, jossa tapahtuu monimutkaisia fysikaalisia ja kemiallisia prosesseja."
Sylvestre Lacour, tutkija Pariisin observatoriossa ja Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics.
Tämä on ensimmäinen kerta, kun olemme oppineet niin paljon yksityiskohtia eksoplaneetasta, ja kaikki tämä johtuu VLT: n interferometristä ja liitteenä olevasta GRAVITY-instrumentista. Kuva on kymmenen kertaa yksityiskohtaisempi kuin muut aikaisemmat havainnot, mikä antoi tähtitieteilijöille mahdollisuuden löytää yllätyksiä.
HR8799e: n yksityiskohtainen spektri osoitti, että ilmakehässä on rauta- ja silikaattipilviä. Se sisältää myös enemmän hiilimonoksidia kuin hämmentävää metaania.
"Analyysimme osoitti, että HR8799e: n ilmapiiri sisältää paljon enemmän hiilimonoksidia kuin metaani - jota ei odoteta tasapainokemiasta", selittää ryhmän vetäjä Sylvestre Lacour -tutkija CNRS Observatoire de Paris - PSL: ssä ja Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics -yksikössä. "Voimme parhaiten selittää tämän yllättävän tuloksen korkeilla pystysuorilla tuuleilla ilmakehässä, jotka estävät hiilimonoksidia reagoimasta vedyn kanssa metaanin muodostamiseksi."
Lacour sanoo, että odotetut kemialliset reaktiot, joihin liittyy hiilimonoksidia ja metaania, eivät tapahdu odotetusti ja että seurauksena on, että ilmapiiri ei ole tasapainossa. Hänen mukaansa korkeat pystysuuntaiset tuulet estävät niitä sekoittumasta ja reagoimasta.
Raudan ja silikaatin pölypilvet ovat myös hämmentäviä. Lehdistötiedotteen mukaan rauta ja silikaatti yhdessä korkeiden hiilimonoksidipitoisuuksien kanssa viittaavat siihen, että HR8799e-ilmapiiri on kietoutunut voimakkaaseen myrskyyn.
Kaiken kaikkiaan eksoplanetaali paljastuu hyvin nuorena planeetana, jolla on monimutkainen ilmapiiri, joka käy läpi paljon muutoksia ja joka ei ole missään muodossa minkäänlaista vakaata tilaa.
"Havaintomme viittaavat sisäpuolelta valaistuun kaasupalloon, jossa lämpimän valonsäteet pyörittävät tummien pilvien myrskyisten laikkujen läpi", kehittää Lacour. ”Konvektio liikkuu silikaatti- ja rautahiukkasten pilvien ympärillä, jotka hajoavat ja satavat alas sisätiloihin. Tämä maalaa kuvan dynaamisesta eksoplaneetasta, joka syntyy syntymän aikana, joka käy läpi monimutkaisia fysikaalisia ja kemiallisia prosesseja. "
Tämä on kiehtova tulos ESO: lle, VLT-I: lle ja GRAVITYlle. GRAVITY on jo vastuussa muusta uraauurtavasta työstä, mukaan lukien sen havaitseminen, että kaasu pyörii mustan reiän ympärillä valon nopeudella 30%.
Toivottavasti he käyttävät sitä kuvaamaan enemmän eksoplaneetteja. Ja niin edelleen.
