• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Badania potwierdzają atmosferę superziemi

    14.12.2010. 17:17
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Finansowani ze środków unijnych naukowcy z powodzeniem zakończyli pierwszą analizę atmosfery superziemi, planety spoza układu słonecznego o masie większej od Ziemi. Planeta zwana GJ 1214b została odkryta w 2009 r., a wyniki ostatnich badań potwierdzają początkowe odkrycia astronomów z Chile, że posiada ona atmosferę. Twierdzą, że badania, których wyniki zostały zaprezentowane w czasopiśmie Nature, stanowią "kamień milowy na drodze do opisania tych światów". Badania zostały częściowo dofinansowane z międzynarodowego stypendium Marie Curie dla przyjeżdżających naukowców Siódmego Programu Ramowego (7PR) UE.

    Planeta GJ 1214b została odkryta w ubiegłym roku za pomocą spektrografu HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) 3,6-metrowego teleskopu Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) w Chile. Pierwsze odkrycia sugerowały, że planeta ma atmosferę, co zostało szczegółowo zbadane i potwierdzone przez międzynarodowy zespół astronomów pracujący pod kierunkiem Jacoba Beana z Centrum Astrofizyki Harvard-Smithsonian w USA. Do przeprowadzenia badań naukowcy wykorzystali ultrafioletowy spektrograf FORS [ang. FOcal Reducer and low dispersion Spectrograph] Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) ESO.

    "To pierwsza atmosfera superziemi poddana analizie" - mówi dr Bean. "Posunęliśmy się o milowy krok na ścieżce do opisu tych światów."

    Planeta GJ 1214b ma promień około 2,6 razy większy od Ziemi oraz masę około 6,5 razy większą, co kwalifikuje ją do grupy egzoplanet nazywanych superziemiami - dotąd potwierdzonych zostało istnienie ponad 500 egzoplanet. Ich gwiazda znajduje się w odległości około 40 lat świetlnych od Ziemi w gwiazdozbiorze Wężownika lub z greki Ophiuchus. To blada gwiazda. Gdyby GJ 1214 można było zobaczyć z tej samej odległości od nas co Słońce, to byłaby 300 razy bledsza. Aczkolwiek jest również mała, więc rozmiary planety są duże w porównaniu do tarczy gwiazdy, co stosunkowo ułatwia jej analizę. Planeta porusza się przed tarczą swojej gwiazdy raz na 38 godzin, orbitując w odległości zaledwie 2 milionów kilometrów - około 70 razy bliżej niż orbita Ziemi wokół Słońca.

    Aby zbadać atmosferę planety, zespół obserwował światło wysyłane przez gwiazdę przy przechodzeniu przed nią planety. W czasie tych przejść pewna część światła gwiazdy przebija się przez atmosferę planety i w zależności od składu chemicznego i pogody na planecie pochłonięta zostaje konkretna długości fali światła. Zespół porównał następnie te precyzyjne, nowe pomiary z tym, czego oczekiwałby w przypadku kilku możliwych składów atmosferycznych.

    Przed przeprowadzeniem nowych obserwacji astronomowie zasugerowali trzy możliwe atmosfery GJ 1214b. Po pierwsze planeta jest otoczona wodą, która - zważywszy na bliskość gwiazdy - miałaby postać pary. Zgodnie z drugą możliwością, jest to skalisty świat z atmosferą, której głównym składnikiem jest wodór, ale z wysokimi chmurami lub zamgleniami, które ograniczają widoczność. Trzecia opcja mówi, że ta egzoplaneta jest jak mini-Neptun z małym rdzeniem skalistym i głęboką, obfitującą w wodór atmosferą.

    Nowe pomiary nie wykazały charakterystycznych oznak wodoru, co skłoniło naukowców do wykluczenia trzeciej opcji. Atmosfera jest bogata w parę lub spowita chmurami lub oparami podobnymi do zaobserwowanych w atmosferze Wenus czy Tytana w naszym Układzie Słonecznym, które ukrywają sygnaturę wodoru.

    "Chociaż nie możemy jeszcze stwierdzić, z czego składa się atmosfera, jest to ekscytujący krok naprzód w kierunku zawężenia opcji dotyczących tak odległego świata do zaparowanego lub zamglonego" - zauważa dr Bean. "Potrzebne są teraz dalsze obserwacje dłuższej fali światła podczerwonego w celu ustalenia, która z tych atmosfer występuje na planecie GJ 1214b."

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Poświata niebieska − bardzo słaba emisja światła, której źródłem jest atmosfera planety. W przypadku Ziemi, powoduje ona, że nocne niebo nigdy nie jest całkowicie czarne, nawet po odjęciu światła gwiazd, czy światła słonecznego rozproszonego przez dzienną stronę planety. HD 209458 b (nieoficjalna nazwa: Ozyrys) – planeta pozasłoneczna, krążąca wokół gwiazdy HD 209458 w gwiazdozbiorze Pegaza. Jest to pierwsza odkryta planeta tranzytująca, a zarazem pierwsza planeta pozasłoneczna, u której zaobserwowano atmosferę i zbadano jej skład chemiczny. Planeta posiada także rozdętą otoczkę wodorową, która podlega parowaniu na skutek promieniowania gwiazdy. Planeta chtoniczna – hipotetyczny typ planety powstałej w wyniku utraty atmosfery i warstw zewnętrznych przez gazowego olbrzyma. Do tego typu procesu może dojść na przykład przy dużej bliskości planety i jej gwiazdy. Powstała w ten sposób planeta składałaby się tylko z metalicznego lub skalistego jądra i przypominałaby planetę typu ziemskiego (skalistą).

    Gliese 163 c – planeta krążąca wokół czerwonego karła Gliese 163 w tzw. ekosferze, czyli potencjalnie spełniająca warunki do zaistnienia na niej życia podobnego do ziemskiego. Gwiazda macierzysta planety oddalona jest od Słońca o 15 parseków (ok. 49 lat świetlnych) i znajduje się w konstelacji Złotej Ryby. Planeta ma masę ok. 6,9 razy większą od masy Ziemi, natomiast promień od 1,8 do 2,4 promienia Ziemi, stąd też sklasyfikowana została jako superziemia. Odkrycia planety dokonał w 2012 roku zespół europejskich astronomów za pośrednictwem obserwatorium w La Silla w Chile biorącego udział w misji High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher. Gazowy olbrzym (planeta olbrzym) – typ planety, która nie ma stałej powierzchni, a skały nie stanowią znacznej części jej masy. Ma ona gęstą atmosferę, może być zbudowana głównie z gazu lub lodu; ma także niewielkie metaliczne, skalne lub skalno-lodowe jądro. Cechą wszystkich takich obiektów astronomicznych jest ich bardzo duży rozmiar i stosunkowo mała gęstość (w porównaniu z planetami skalistymi).

    Nauki o atmosferze - to całość nauk zajmujących się badaniem atmosfery Ziemi i planet, procesów wpływających na atmosferę i to jak atmosfera wpływa na otaczający świat. Wejście w atmosferę - proces, w którym pojazdy znajdujące się poza atmosferą planety są zdolne do wejścia w nią i osiągnięcia powierzchni w stanie nienaruszonym. Zazwyczaj proces ten wymaga specjalnych metod ochrony przed nagrzewaniem aerodynamicznym.

    ypsilon Andromedae b – planeta pozasłoneczna typu gorącego jowisza, obiegająca gwiazdę ypsilon Andromedae. Jest mniej masywna od Jowisza, ale prawdopodobnie ma większą średnicę, gdyż ze względu na niewielką odległość od gwiazdy centralnej, wysoka temperatura powoduje rozszerzenie się atmosfery. Obserwowana z Ziemi, planeta nie przechodzi przed tarczą gwiazdy . ypsilon Andromedae b – planeta pozasłoneczna typu gorącego jowisza, obiegająca gwiazdę ypsilon Andromedae. Jest mniej masywna od Jowisza, ale prawdopodobnie ma większą średnicę, gdyż ze względu na niewielką odległość od gwiazdy centralnej, wysoka temperatura powoduje rozszerzenie się atmosfery. Obserwowana z Ziemi, planeta nie przechodzi przed tarczą gwiazdy.

    Skala podobieństwa do Ziemi (ang. ESI - Earth Similarity Index) – skala, za pomocą której określane jest podobieństwo planet do Ziemi. ESI jest funkcją obwodu, gęstości, prędkości ucieczki i temperatury powierzchni planety. Wartość zerowa oznacza brak podobieństwa, jeden – identyczność. Wartości od 0,8 do 1 nadawane są planetom bardzo podobnym do Ziemi ze stałą, skalną powierzchnią, stabilną atmosferą zdolną do utrzymywania odpowiedniej temperatury.

    Superziemia – planeta pozasłoneczna o masie większej od masy Ziemi i należąca do typu planet skalistych. W zależności od definicji, masa tego typu planety może wahać się od 1 do 10, lub 5 do 10 mas Ziemi. Oznaczenie „superziemia” nie oznacza, że z pewnością na powierzchni planety panują warunki zbliżone do ziemskich. Definicja dotyczy tylko typu planety (skalista) i masy (większej od masy Ziemi). Ocenia się, że promień superziemi może być do 3 razy większy niż promień Ziemi, jednak największe z nich są najprawdopodobniej planetami oceanicznymi o niskiej gęstości.

    Gliese 832 c – planeta pozasłoneczna typu skalistego odkryta w 2014. Planeta orbituje wokół gwiazdy Gliese 832 położonej w odległości około 16 lat świetlnych od Ziemi (4,95 parseka) i jest drugą po Gliese 832 b planetą odkrytą w tym układzie planetarnym. Skala podobieństwa do Ziemi Gliese 832 c jest szacowana na 0,81 i planeta ta jest teoretycznie najlepszym znanym kandydatem na świat będący w stanie posiadać życia pozaziemskiego, ale przy jej masie może także posiadać bardzo gęstą atmosferę i panujące na niej warunki mogą bardziej przypominać Wenus niż Ziemię. Sonda Magellan – bezzałogowa sonda kosmiczna amerykańskiej agencji kosmicznej NASA, stworzona do badania planety Wenus. 4 maja 1989 roku została wyniesiona na niską orbitę okołoziemską na pokładzie promu Atlantis w misji STS-30. Na trajektorię międzyplanetarną została skierowana przez dodatkowy człon napędowy na paliwo stałe. Po 15 miesiącach podróży dotarła na orbitę Wenus 10 sierpnia 1990 roku. Jej misja trwała do 1994 roku, kiedy to została skierowana w atmosferę planety, gdzie częściowo spłonęła. Przypuszcza się, że niektóre jej fragmenty mogły opaść na powierzchnię.

    Dodano: 14.12.2010. 17:17  


    Najnowsze