Слика уметника егзопланете са испуњеном атмосфером.
(Слика: © НАСА)
Испоставило се да егзопланете могу бити слатки колико и путовање на државни сајам: Два света која је открио НАСА-ин Кеплер свемирски телескоп имају приближно исту густину као пакет бомбонских бомбона. Две планете, у којима орбитира млада звезда стара само око 500 милиона година, новорођени су свети готово широки попут гасних гиганата, мада теже најмање 10 пута веће од масе Земље.
Користећи НАСА-ов свемирски телескоп Хуббле, истраживачи су пратили праћења два "укусна" света, позната као Кеплер-51б и Кеплер-51д. Открили су да надувана атмосфера света највјероватније садржи измаглицу која се протезала високо изнад њихове површине. Проширена атмосфера света сврстала их је у ретку класу егзопланета, суперпуха.
"Ово су егзопланете са најмањом густином до сада", рекла је Јессица Робертс прошлог месеца. Она је представила прелиминарне резултате током 232. полугодишњег састанка Америчког астрономског друштва у Денверу. Дипломирани студент на Универзитету у Колораду, Боулдер, Робертс помогао је да постигне поређење планета налик Земљи. Пронашла је необичан аналог за супер пуффсе - слатку посластицу. [Најинтригантнија открића ванземаљске планете 2017.]
"Желим да сликате џиновске планете направљене од бомбона од памука", рекла је.
"Стварно лепршави Титани"
Кеплер је 2011. године уочио свет ниске густине у орбити око младе звезде Кеплер 51; касније студије потврдиле су да планета има две браће и сестре. Све три планете имају испупчену атмосферу, а првотна запажања сугерисала су њихову ниску густину.
Супер пухави су привукли пажњу докторског саветника Робертса за Боулдер, Зацхорија Берта-Тхомпсона, који је сумњао да ће надувану атмосферу бити лакше проучити него што је таложнија атмосфера у другим светима. Заједно с неколико колега, научници су користили Хубблеа за испитивање хемије атмосфере 51б и 51д док је пар два пута пролазио између своје звезде и Земље. Трећи свет, 51ц, само је ошишао ивицу сунца система, одржавајући његову атмосферу скривеном, па тако није био део нове студије.
Истраживачи су открили да су обе планете произвеле сигнал сугеришући да у атмосфери доминирају ситне честице зване аеросоли. Те аеросоле би могле створити масивне облачне обале или би могле бити знак омаглице која окружује планету.
"Наше најбоље претпоставимо да се не бавимо неком врстом кондензације у облаку", рекао је Робертс. "Оно што вероватно имамо посла је нека врста фотохемијске измаглице за коју једноставно не знамо од чега се ствара."
У Сунчевом систему највећи Сатурнов месец, Титан, једини доминира слој маглице направљен од угљоводоника, највероватније метана и етана. Масиван месец може пружити увид у супер надувавања, која би могла да поднесе продужену верзију измаглице.
„Можда посматрамо неке заиста лепршаве Титане“, рекао је Робертс. [Сумрак измаглица светли над Сатурновим Титаном великог Месеца у прелепој Цассини фотографији]
Планете од бомбона и бомбона
Израчунавање густине планете захтева повратак у средњу школу физике. Густина објекта је његова маса подијељена с његовом запремином; запремина је одређена његовим полумјером. Хубблеова прецизна мерења помогла су истраживачима да боље обуздају масу егзопланета. Да би пронашли њихов радијус - а самим тим и њихов волумен - научници упоређују величину планете са њеном звездом. Ревизијом онога што се знало о звезди, Робертс и њене колеге успели су да одреде тачнији радијус.
Кеплер-51б има масу око двоструко већу од Земље и радијус око седам пута већи, а кружи око своје звезде сваких 45 дана. Са својом 130-дневном орбитом, Кеплер-51д је мало већи, око 7,5 пута масивнији од Земље са радијусом готово десет пута већим од наше планете. Трећем брату, Кеплер-51ц, треба 85 дана да путује око звезде и има око четири пута више полумјера Земље.
Комбинујући ажурирану масу са ревидираним радијусом, истраживачи су могли израчунати да се густина планета креће од 0,03 грама до 0,06 грама по кубном центиметру. То је десетина густа као Сатурн, најмање густа планета Сунчевог система, и она која би лебдела у води кад бисте нашли каду довољно велику.
Схватање шта би то значило у стварном свету требало би мало више посла, али Робертс је био одлучан.
Њена прва мисао била је мочварна сљез. Растопила је једну партију у микроталасној, али је открила да су беле посластице још увек прегусто.
"То је био само ужасан неред", рекла је за Спаце.цом.
По одбитку од бомбона од бомбона, упутила се до дућана и купила контејнере од бомбона од памука. Свеже окретни материјал није био довољно густ, али надала се да ће унапред упаковане каде успети. Измерила је запремину контејнера и измерила материјал да би израчунала његову густину, што је било блиско подударање супер пухова.
"Купио сам толико каде, [благајница] је била. Сигурно сте обожаватељ бомбонских памука", рекао је Робертс.
"Био сам такав, то је за науку."
Младе планете
Зашто су ови светови тако густи? Робертс сматра да би њихова младост могла играти кључну улогу. Планете се формирају у облику прашине и стена да би се изградиле свет. Када је каменито језгро довољно масивно, његова гравитација повлачи се лакшим гасом да би створила атмосферу.
Према моделима, три супер надувавања формирана су изван снежне линије њиховог система, невидљиве границе око централних звезда у којима је гас довољно хладан да се кондензује у лед. Планете су затим мигрирале према унутра, достижући своју тренутну орбиту. Како су се приближили топлој звезди, њихов лед се растопио и створио је гасовиту атмосферу која почиње да лучи.
Док планете почињу топле од судара који су их формирали, временом се хладе, изазивајући контракцију материјала. У исто време, звјездани вјетрови уклањају дио своје атмосфере. Према Робертсу, модели сугеришу да ће у наредних 5 милијарди година, када је мало старији од Земље, 51б изгледати више као типична планета Нептуна. Будући да је то удаљеније од звезде, рекла је да ће "51д вероватно бити мало необична, јер јој није одузета толико атмосфере".
"За неколико милијарди година видећемо ове планете мање него што су сада", рекао је Робертс.
Ако бисте могли да стојите на једном од суперпуха (под претпоставком да има стеновиту површину), притисак атмосфере би вероватно био погубно висок, рекао је Робертс. Било би вам боље да лебдите више у атмосфери у којој би притисак био нижи, додала је.
Рано у свом животном веку, Земља се вероватно хвалила сопственом атмосфером која је набујала, рекла је, мада је вероватно врло брзо изгубила.
Научници планирају да своје истраживање доставе за објављивање касније овог лета.
Сада су нам само потребни слатки светови за спортске памучно-бомбонске боје, попут плаве, ружичасте, љубичасте или зелене!
