Вани у свемиру налази се необично егзопланета Глиесе 3470 б (ГЈ 3470 б.) Чудан је свет, налик хибриду између Земље и Нептуна. Има стеновито језгро попут Земље, али окружено је атмосфером направљеном од водоника и хелијума. Та комбинација је за разлику од било чега у нашем соларном систему.
На планети орбитира црвена патуљаста звезда звана Глиесе 3470, у сазвежђу Рак. ГЈ 3470 б је око 12,6 масе Земље, што значи да је приближно на пола пута између Земље и Нептуна у маси. (Нептун је око 17 земаљских маса.)
Захваљујући мисији Кеплер, знамо да у овом масовном опсегу постоји много егзопланета. Могуће је да до 80% планета падне у том домету, иако ће будуће мисије егзопланета то без сумње то разјаснити. До сада астрономи нису добро гледали атмосферу једне од ових планета, па је њихово формирање помало мистерија.
Свемирски телескопи Хуббле и Спитзер удружили су се да помно погледају атмосферу ГЈ 3470 б, и то је први пут да су астрономи успели да идентификују хемијски отисак атмосфере ове планете. Оно што су открили је да на планети постоји готово нетакнута, исконска атмосфера водоника и хелијума, без тежих елемената.
А то представља мало мистерије.
„Ми у Сунчевом систему немамо ништа слично томе, и то је оно што га чини упечатљивим.“
Бјорн Беннеке са Универзитета у Монтреалу у Канади
Пола звијезда, пола планете?
ГЈ 3470 б са својом атмосфером водоника и хелијума је на неки начин више звезда него планета. Наше сопствено Сунце је 73% водоника, а остатак је готово цео хелијум. Само мали део Сунца су тежи елементи попут кисеоника, неона, гвожђа и угљеника. Плински дивови Јупитер и Сатурн углавном су водоник и хелијум, али садрже и друга једињења попут метана и амонијака, као и теже елементе. Та једињења су готово одсутна у ГЈ 3470 б.
„Ово је велико откриће из перспективе формирања планета. Планета орбитира врло близу звезде и далеко је мање масивна од Јупитера - 318 пута већа од Земљине масе - али успела је да створи исконску атмосферу водоник / хелијум који је већим делом 'незагађен' тежим елементима ', рекао је Бјорн Беннеке са Универзитета Монтреал у Канади, у саопштењу НАСА-е. „Ми у Сунчевом систему немамо ништа слично томе, и то је оно што га чини упечатљивим.“
Астрономи који стоје иза овог рада комбиновали су могућности више таласних дужина оба свемирског телескопа како би добили добар преглед атмосфере ГЈ 3470 б. Они су то учинили мерењем апсорпције звездине светлости док је егзопланет пролазио испред своје звезде домаћина. Такође су измерили губитак рефлектиране светлости док је егзопланета пролазила иза звезде. Све у свему, пар свемирских телескопа посматрао је 12 транзита и 20 помрачења.
Астрономи користе спектроскопију за идентификацију хемијских отисака водоника и хелијума у атмосфери, а природа атмосфере планете је то све омогућила. Углавном је јасно са врло мало измаглице, што значи да су могли да завире дубоко у атмосферу. „Први пут имамо спектроскопски потпис таквог света“, рекао је Беннеке.
Али та спектроскопија открила је нешто неочекивано. Астрономи су мислили да ће наћи хемијски састав сличан планети Нептун, са тежим елементима попут кисеоника и угљеника. Али уместо тога пронашли су атмосферу која подсећа на Сунце.
"... нашли смо атмосферу која је толико тешка у тешким елементима да по свом саставу подсећа на састав Сунца богат хелијум / хелијум."
БЈОРН БЕННЕКЕ УНИВЕРЗИТЕТА МОНТРЕАЛА У КАНАДИ
"Очекивали смо атмосферу снажно обогаћену тежим елементима попут кисеоника и угљеника који стварају обилне водене паре и метан, слично ономе што видимо на Нептуну", рекао је Беннеке. "Уместо тога, пронашли смо атмосферу која је толико лоша у тешким елементима да њен састав подсећа на састав Сунца богат хелијум / хелијум."
Делимо заједно
Сада када су астрономи добро успели у атмосфери егзопланете, захваљујући комбинованој моћи Хуббле-а и свемирским телескопом Спитзера, они могу почети да разумеју како се та планета чудно формирала.
ГЈ 3470 б у оштрој је супротности са другим егзопланетима. Астрономи мисле да се друге егзопланете, на пример Врући Јупитери, формирају на великој удаљености од свог Сунца и затим мигрирају према унутра. Али астрономи сматрају да се ова егзопланета формирала врло близу својој звезди црвеног патуљака, близу места где је данас смештена.
Прво се вероватно формирао као ситни каменити објекат, удубљен у средиште протопланетарног диска, отприлике у исто време када се формирала звезда. Скупљала би или прикупљала своју атмосферу из истог исконског материјала на диску из кога је звезда формирала. А то би објаснило његову атмосферу водоник / хелијум и зашто му недостају тежи елементи.
"Ово је велико откриће из перспективе формирања планета."
БЈОРН БЕННЕКЕ УНИВЕРЗИТЕТА МОНТРЕАЛА У КАНАДИ
"Видели смо објекат који је могао да акумулира водоник са протопланетарног диска, али није побегао да постане врући Јупитер", рекао је Беннеке. "Ово је интригантан режим."
Оно што се могло десити је да је још увек прикупљала материју са диска, али звезда је расла брже и диск се распршио. То је спречило ГЈ 3470 б да се повећа и постане више као гасни дивови у нашем Сунчевом систему, са тежим елементима у својој атмосфери.
За сада стоји наше разумевање ове интригантне, чудне егзопланете. Али једном када свемирски телескоп Јамес Вебб (ЈВСТ) буде покренут, то ће нам рећи више.
ЈВСТ је моћан свемирски телескоп који може да види у инфрацрвеном времену са невиђеном осетљивошћу. Моћи ћете испитати атмосферу ГЈ 3470 б и других егзопланета и открити ствари још увек невидљиве. Нарочито ће се посматрати у таласним дужинама које чине замрачујуће измаглице готово прозирним.
Тада ће наше разумевање свих егзопланета, не само ове, расти у скоковима и границама.
Извори:
- Саопштења за јавност: Атмосфера средње планете открила Хуббле, Спитзер
- Википедија: Глиесе 3470 б
- Спитзер свемирски телескоп
