Ученые при помощи телескопа Hubble узнали больше об атмосфере экзопланеты
AstroNews.ru - 02 Января 2014 11:08:46
У метеорологов на экзопланете GJ 1214b была бы совсем простая работа. Прогноз на сегодня: облачно. Завтра: пасмурно. Прогноз на ближайшие две недели: еще больше облаков.
Команда ученых, которой руководят исследователи факультета астрономии и астрофизики университета Чикаго заявила о том, что им впервые удалось сделать точную характеристику атмосферы планеты, которая относится к классу супер-Земель, вращающейся по орбите другой звезды.
Планета, известная как GJ1214b, относится к классу супер-Земель: ее масса больше, чем масса Земли, однако меньше, чем масса Нептуна. Последние исследования экзопланет показали, что супер-Земли, как GJ 1214b, - это наиболее распространенный тип планет в Млечном Пути. Так как в Солнечной Системе таких планет нет, физическая природа супер-Земель в основном неизвестна.
Более ранние исследования GJ 1214b предполагали два возможных типа атмосферы планеты. Ее атмосфера могла полностью состоять из водного пара или другого типа тяжелых молекул, или же она могла состоять из высоко расположенных облаков, которые не позволяют разглядеть то, что находится за ними.
Однако теперь команда астрономов, которой руководили Лора Крайдберг (Laura Kreidberg) и Якоб Бин (Jacob Bean), благодаря данным, собранным при помощи космического телескопа Hubble (Хаббл), смогла найти подтверждение того, что в атмосфере GJ 1214b действительно присутствуют облака. 11-месячные наблюдения Hubble в общей сложности в течение 96 часов можно смело назвать самой серьезной программой телескопа, посвященной одной единственной ээкзопланете.
Результаты работы ученых опубликованы в издании журнала Nature.
GJ 1214b расположена на расстоянии 40 световых лет от Земли, в направлении созвездния Змееносца (Ophiuchus). Благодаря тому, что планета находится относительно близко к нашей Солнечной Системе, и так же относительно небольшому размеру ее звезды, GJ 1214b является супер-Землей, за которой проще всего вести наблюдения. Она проходит перед своей звездой каждые 38 часов.
Крайдберг, Бин и их коллеги использовали Hubble для того, чтобы точно измерить спектр GJ 1214b в ближнем инфракрасном диапазоне, и обнаружить то, что они считают доказательством существования облаков, которые закрывают планету. Эти облака прячут за собой всю информацию о составе и «поведении» нижних слоев атмосферы и поверхности планеты.
Планета была открыта в 2009 году благодаря проекту MEarth Project, который следит за двумя тысячами красных карликовых звезд в поисках транзитных планет. Первые данные, которые были получены Бином в 2010 году благодаря использованию наземного телескопа, позволили предположить, что атмосфера планеты состоит либо из водного пара, или же относится к типу атмосфер с преобладанием водорода, с высоко расположенными облаками.
Более точные наблюдения при помощи телескопа Hubble, которые проводились в 2012 и 2013 году, позволили ученым отдать предпочтение одному из двух возможных сценариев. Спектры Hubble не обнаружили признаков каких бы то ни было химических элементов в атмосфере планеты. Это позволило астрономам исключить гипотезу об атмосфере, сделанной из водного пара, метана, азота, угарного газа или углекислоты.
Лучшим объяснением новым полученным данным служит то, которое предполагает существование высоко расположенных облаков в атмосфере планеты, однако их состав до сих пор неизвестен. Модели атмосфер супер-Земель позволяют предположить, что облака могут состоять из хлористого калия или сульфида цинка при температурах около 232 градуса Цельсия. "Эти облака должны очень сильно отличаться от тех, которые есть, допустим, у нас, на Земле", - говорит Крайдберг.
Запуск 6,5-метрового космического телескопа James Webb (Джеймса Вебба), который состоится через некоторое время, должен открыть новую эру в изучении таких миров. Ученые надеются, что возможности этого телескопа позволят им заглянуть за облака на планетах, таких, как GJ 1214b, и открыть дверь к изучению подобных Земле планет и близлежащих звезд.