Yksityiskohtaisin tarkastelu kaukaisen eksoplaneetan ilmakehään on paljastanut vesihöyryn ja hiilimonoksidin seoksen, joka peittää kymmenen kertaa Jupiterin kokoista maailmaa noin 130 valovuoden päässä maasta. Kuten Jupiterilla, sillä ei ole kiinteää pintaa ja sen lämpötila on yli tuhat astetta. Lisäksi ilmakehässä ei havaittu ilmaisevia metaanisignaaleja. Mutta tämä aurinkokunta on edelleen erittäin kiinnostava, koska kolme muuta jättiläismaailmaa kiertävät samaa tähtiä ja tutkijoiden mukaan tämän järjestelmän tutkiminen auttaa paitsi ratkaisemaan mysteerit siitä, kuinka se muodostui, vaan myös kuinka oma aurinkokuntamme muodostui.
Havainnot tehtiin Keck II-teleskoopilla Havaijilla käyttämällä OSIRIS-nimistä infrapunasäteöspektrografia, joka pystyi paljastamaan tiettyjen molekyylien kemialliset sormenjäljet.
"Tämä on ekstrasolaarisen planeetan kaikkien aikojen saatu terävin spektri", sanoi tohtori Bruce Macintosh Lawrence Livermoren kansallisesta laboratoriosta. ”Tämä osoittaa planeettajärjestelmän kuvantamisen voiman suoraan. Näiden uusien havaintojen tarjoama hieno päätöslauselma on antanut meille todella mahdollisuuden alkaa koettaa planeetan muodostumista. "
"Tällä yksityiskohtaisuustasolla", sanoi kirjoittaja Travis Barman Lowellin observatoriosta, "voimme verrata hiilen määrää ilmakehässä olevan happea määrään, ja tämä kemiallinen sekoitus tarjoaa vihjeitä siitä, kuinka planeettajärjestelmä muodostui .”
Tähden ympärillä olevat planeetat, jotka tunnetaan nimellä HR 8799, painavat viidestä kymmeneen kertaa Jupiterin massaa ja hehkuttavat edelleen infrapunassa muodostumisensa lämmöllä. Tutkimusryhmän mukaan niiden havainnot viittaavat siihen, että aurinkokunta on luotu samalla tavalla kuin oma, kaasu jättiläisten muodostuessa kaukana vanhemmasta tähdestään ja pienempiä, kallioisia planeettoja lähempänä. Maapallomaisia kivisiä planeettoja ei kuitenkaan ole vielä havaittu. tässä järjestelmässä.
"Tulokset viittaavat siihen, että HR 8799 -järjestelmä on kuin mitoitettu aurinkokunta", sanoi Kanadan Toronton yliopiston tähtitieteilijä Quinn Kanopacky. ”Kun kiinteät ytimet kasvoivat tarpeeksi suuriksi, niiden painovoima houkutteli nopeasti ympäröivää kaasua tullakseen massiivisiksi planeeteiksi, joita näemme tänään. Koska kyseinen kaasu oli menettänyt osan happeestaan, planeetta päätyy vähemmän happea ja vähemmän vettä kuin jos se olisi muodostunut painovoiman epävakauden vuoksi. "
Maapallon muodostumisessa on kaksi johtavaa mallia: ytimen lisäys ja painovoiman epävakaus. Kun tähdet muodostuvat, planeettaa muodostava levy ympäröi niitä. Ytimen lisäyksen myötä planeetat muodostuvat vähitellen, kun kiinteät ytimet kasvavat hitaasti tarpeeksi suuriksi, jotta ne alkavat kerätä kaasua levyltä, kun taas painovoimavakauden epävakauden mallissa planeetat muodostuvat melkein heti, kun kiekko romahtaa itsestään.
Ominaisuudet, kuten planeetan ilmakehän koostumus, ovat vihjeitä planeetan muodostumiselle, ja tässä tapauksessa ydinosaaminen näyttää voittavan. Vaikka vesihöyrystä oli todisteita, allekirjoitus on heikompi kuin voitaisiin odottaa, jos planeetta jakaisi vanhemman tähtinsä koostumuksen. Sen sijaan planeetalla on korkea hiili-happea -suhde - sormenjälki sen muodostumisesta kaasumaisella levyllä kymmeniä miljoonia vuosia sitten. Kun kaasu jäähtyi ajan myötä, muodostui vesijääjyviä, kuluttaen jäljelle jäävän hapen kaasun. Planetaarien muodostuminen alkoi sitten, kun jää ja kiinteät aineet keräsivät planeettaytimiin.
"Kun kiinteät ytimet kasvoivat tarpeeksi suuriksi, niiden painovoima houkutteli nopeasti ympäröivää kaasua tullakseen nykyisin näkeviksi massiivisiksi planeeteiksi", sanoi Konopacky. "Koska tuo kaasu oli menettänyt osan happea, planeetta päätyy vähemmän happea ja vähemmän vettä kuin jos se olisi muodostunut painovoiman epävakauden vuoksi."
"Tämänlaatuiset spektritiedot eivät ole vain vihjeitä HR8799-planeettojen muodostumisesta, vaan myös ohjeita, joita tarvitsemme parantaaksemme teoreettista ymmärrystämme eksoplaneetta-ilmakehistä ja niiden varhaisesta kehityksestä", Barman sanoi. "Tämän työn ajoitus ei voisi olla parempi, koska se tulee uusien instrumenttien korkoihin, jotka kuvaavat kymmeniä muita eksoplaneetteja, jotka kiertävät muita tähtiä, ja joita voimme tutkia samankaltaisilla yksityiskohdilla."
Tämä järjestelmä oli myös tutkimus osana etäntutkimusta kuvan 1640 kanssa. Seuraava video selittää lisää:
Lähde: Keckin observatorio
