• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Francuscy astronomowie obserwują parowanie atmosfery planety

    29.06.2012. 18:37
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Astronomowie zaobserwowali radykalne zmiany w atmosferze górnej odległej planety, dzięki uchwyceniu ciekawego obrazu zmian klimatu i pogody na planetach spoza Układu Słonecznego.

    Na podstawie obserwacji prowadzonych za pomocą kosmicznego teleskopu Hubble'a Narodowej Agencji Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (NASA) / Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), naukowcy poinformowali, że tuż po tym jak planeta została skąpana w intensywnym promieniowaniu rentgenowskim, które nastąpiło po silnym rozbłysku na jej gwieździe, z atmosfery planety wydzielił się olbrzymi obłok pary.

    Planeta jest wielkim olbrzymem gazowym, tak jak Jowisz, ale znajduje się niezwykle blisko swojej gwiazdy, zaledwie jedną trzydziestą odległości między Ziemią a Słońcem. Chociaż jej gwiazda jest nieco mniejsza i chłodniejsza od Słońca, to sprawia, że klimat na planecie jest wyjątkowo gorący, gdyż temperatura przekracza 1.000 stopni Celsjusza, a atmosfera górna jest bombardowana przez energetyczne promieniowanie rentgenowskie oraz skrajnego nadfioletu. Jako taka jest idealnym kandydatem na badanie oddziaływania gwiazdy na atmosferę planety - stwierdzili naukowcy, pracujący pod kierunkiem francuskiego astronoma Alaina Lecaveliera des Etangs.

    Według Lecaveliera des Etangs pierwsza seria obserwacji przeprowadzonych na początku 2010 r. "nie spełniła oczekiwań, gdyż nie wykazała żadnych śladów atmosfery planetarnej". Zauważył, że jego zespół "zorientował się, iż natknęliśmy się na coś bardziej interesującego dopiero przy drugiej serii obserwacji".

    Kolejne obserwacje, przeprowadzone przez zespół w 2011 r., wykazały radykalną zmianę z wyraźnymi oznakami pióropusza gazu wydzielanego przez planetę w tempie co najmniej 1.000 ton na sekundę. "Nie tylko potwierdziliśmy, że atmosfery niektórych planet parują, ale zaobserwowaliśmy również zmieniające się w czasie warunki fizyczne w parującej atmosferze" - stwierdził Lecavelier des Etangs. "Nikt tego wcześniej nie dokonał".

    Naukowcy musieli następnie odkryć powód tej zmiany.

    Mimo ekstremalnej temperatury planety, atmosfera nie jest wystarczająco gorąca, aby parować w tempie zaobserwowanym w 2011 r. Parowanie jest prawdopodobnie wywoływane przez intensywne promieniowanie rentgenowskie i skrajnego nadfioletu z gwiazdy macierzystej, która jest około 20 razy silniejsza od naszego Słońca. Co więcej, z uwagi na to, że gigantyczna planeta znajduje się niezwykle blisko swojej gwiazdy, musi znosić dawki promieniowania rentgenowskiego 3 mln razy wyższe niż Ziemia.

    Dowody na poparcie parowania wywoływanego promieniowaniem rentgenowskim pochodzą z jednoczesnych obserwacji planety z innego satelity. "Emisje rentgenowskie stanową niewielką cześć całkowitej energii wychodzącej z planety, ale jest to część wystarczająco silna, aby spowodować parowanie atmosfery" - wyjaśnia Peter Wheatley z Uniwersytetu Warwick w Wlk. Brytanii, jeden ze współautorów raportu z badań. "To był najjaśniejszy rozbłysk rentgenowski pochodzący z planety spośród kilku zaobserwowanych do tej pory i wydaje się niezwykle prawdopodobne, że oddziaływanie tego rozbłysku na planetę wywołało parowanie dostrzeżone kilka godzin później przez teleskop Hubble'a".

    Promienie Rentgena są wystarczająco energetyczne, aby ogrzać gaz w atmosferze górnej do dziesiątek tysięcy stopni, a także wystarczająco ciepłe, aby wymknąć się przyciąganiu grawitacyjnemu gigantycznej planety. Podobny proces zachodzi, aczkolwiek mniej spektakularnie, kiedy na przykład rozbłysk słoneczny uderza w jonosferę Ziemi, zakłócając komunikację.

    Chociaż zespół jest przekonany, że rozbłysk promieni Rentgena jest najprawdopodobniejszą przyczyną zmian atmosferycznych zaobserwowanych na planecie, to przyznaje, że istnieją inne, możliwe wytłumaczenia. Na przykład ogólny poziom emisji promieni Rentgena z gwiazdy uległ zwiększeniu między 2010 a 2011 r. w ramach sezonowego procesu, podobnego do jedenastoletniego cyklu zmian aktywności Słońca.

    Wyniki tych prac mają znaczenie dla badań innych planet, a także dla badania planet podobnych do Jowisza. Kilka niedawno odkrytych skalistych "superziemi" w pobliżu gwiazd macierzystych uważa się za pozostałości podobnych planet po całkowitym odparowaniu ich atmosfer.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    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). WASP-12 b – planeta pozasłoneczna typu gorący jowisz odkryta w 2008 w ramach programu WASP, znajdująca się w odległości ok. 1200 lat świetlnych od Ziemi. Orbituje wokół gwiazdy macierzystej w odległości zaledwie 0,0208 j.a. (1/50 odległości Ziemi od Słońca). Jeden "rok" (okres orbitalny) wynosi 1,09 ziemskiego dnia. Temperatura na powierzchni planety wynosi ok. 2500K. Tak mała odległość planety od jej gwiazdy powoduje że jest ona zniekształcana i niszczona przez swoją gwiazdę. Planeta ta ma masę wynoszącą 1,4 masy Jowisza i średnicę 1,8 średnicy Jowisza. Objętość WASP-12 b jest sześciokrotnie większa od Jowisza. Mechanizmem prowadzącym do "nadęcia" planety do tak nieoczekiwanych wymiarów są siły pływowe wywołane grawitacją gwiazdy macierzystej. Hipotetyczne planety – planety, które nie istnieją w rzeczywistości (bądź ich istnienie jest podawane w wątpliwość). Na przestrzeni wieków astronomowie spekulowali istnienie wielu planet, często spekulacje owe szły w parze z odkryciami naukowymi. Do najczęściej wymienianych planet hipotetycznych należą Wulkan, Terraluna, Faeton, Uraneptun i Planeta X.

    HD 2638 b – planeta typu gorący jowisz orbitująca wokół gwiazdy HD 2638. Odległość tej planety od gwiazdy jest mniejsza niż 1/20 odległości Ziemi od Słońca. Jeden obieg wokół gwiazdy zajmuje planecie tylko 3,5 dnia. Atmosfera — gazowa powłoka otaczająca ciało niebieskie o masie wystarczającej do utrzymywania warstwy gazów w wyniku działania grawitacji. Atmosfery posiadają planety typu ziemskiego i największe księżyce planet; w przypadku planet-olbrzymów, takich jak Jowisz, oraz gwiazd (por. atmosfera słoneczna) terminem atmosfery określa się tylko zewnętrzne (przezroczyste) warstwy gazowej powłoki, z których promieniowanie dociera bezpośrednio do obserwatora.

    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.

    HD 114729 b – planeta orbitująca wokół gwiazdy HD 114729. Prawdopodobnie jest nieco mniej masywna niż Jowisz. Średnia odległość planety od gwiazdy wynosi 2,08 j.a., co odpowiada dwukrotnej odległości Ziemi od Słońca. WASP-13b – planeta pozasłoneczna typu gorący jowisz orbitująca wokół gwiazdy WASP-13. Planeta została odkryta w 2008 w ramach programu SuperWASP. Jej masa to około 0,5 MJ, a jej średnica wynosi od 1,06 do 1,21 średnicy Jowisza. Niska masa planety spowodowana jest najprawdopodobniej całkowitym brakiem jądra lub jego bardzo małą masą.

    Migracja planetarna — zjawisko zmian orbity planety we wczesnych etapach formowania się układu planetarnego wokół gwiazdy. Jest ono wynikiem złożonych oddziaływań planety z innymi planetami, planetozymalami i gazem w dysku protoplanetarnym.

    Lista ciał planetarnych w Układzie Słonecznym, zawiera wszystkie znane planety, planety karłowate oraz satelity rozmiarów planetarnych . Pozwala to na gromadzenie danych o ciałach wielkości planet w Układzie Słonecznym i ich charakterystyce, koncentrując się na specyficznych ciałach ważnych dla możliwej kolonizacji Układu Słonecznego. Dla tych obiektów, dla których dostępne są odpowiednie dane, zamieszczono też schematy budowy wewnętrznej. Ciała pogrupowane są w układy planeta-księżyc i podzielone na główne strefy Układu Słonecznego. Satelity są uszeregowane według odległości od macierzystej planety.

    Mars – czwarta według oddalenia od Słońca planeta Układu Słonecznego. Nazwa planety pochodzi od imienia rzymskiego boga wojny – Marsa. Zawdzięcza ją swej barwie, która przy obserwacji z Ziemi wydaje się być rdzawo-czerwona i kojarzyła się starożytnym z pożogą wojenną. Postrzegany odcień wynika stąd, że powierzchnia planety zawiera tlenki żelaza. Mars jest planetą wewnętrzną z cienką atmosferą, o powierzchni usianej kraterami uderzeniowymi, podobnie jak powierzchnia Księżyca. Występują tu także inne rodzaje terenu, podobne do ziemskich: wulkany, doliny, pustynie i polarne czapy lodowe. Okres obrotu wokół własnej osi jest niewiele dłuższy niż Ziemi i wynosi 24,6229 godziny (24h37min22s). Na Marsie znajduje się najwyższa góra w Układzie Słonecznym – Olympus Mons i największy kanion – Valles Marineris. Gładki obszar równinny Vastitas Borealis na półkuli północnej obejmuje 40% powierzchni planety i może być pozostałością ogromnego uderzenia. W przeciwieństwie do Ziemi, Mars jest geologicznie i tektonicznie nieaktywny. 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).

    Dodano: 29.06.2012. 18:37  


    Najnowsze