Az exoplanet kutatás területe ugrásszerűen tovább növekszik. Az olyan küldetéseknek köszönhetően, mint az Kepler űrtávcső, több mint négy ezer
Például egy csillagászok egy csoportja először képezte meg a vörös törpe csillag körül keringő bolygó felületét. A NASA adatainak felhasználásával Spitzer űrtávcső, a csapat ritka bepillantást tudott nyújtani a bolygó felszínének körülményeihez. És bár ezek a körülmények meglehetősen szokatlanok voltak - hasonlítanak valamire Hádészhez hasonlóan, de kevesebb levegő lélegzik -, ez jelentős áttörést jelent az exoplanetek tanulmányozásában.
Amint rámutattak a nemrégiben a folyóiratban megjelent tanulmányukban Természet, az általuk megfigyelt bolygó (LHS 3844b) egy földi (más néven sziklás) test, amely egy hűvös M-típusú csillagot (vörös törpe) kering, amely 48,6 fényévnyire van a Földtől. Ezt a bolygót eredetileg a Az Exoplanet felmérési műhold átutazása (TESS) 2018-ban a Föld sugarainak 1,3-szorosa, és a csillag körüli pályán 11 napos periódusban kering.
A nevéhez igaz, a TESS a tranzit módszer alkalmazásával fedezte fel a bolygót, ahol a csillag fényességében periodikus tompítás azt jelzi, hogy egy bolygó előtte halad (más néven áthaladó) a megfigyelőhöz képest. A nyomon követési megfigyelések során a SpitzerInfravörös kamera (IRAC), a csoport képes volt az LHS 3844b felületének fényét detektálni.
Rendszerint ez nehéz kilátás, mert a bolygó felületéből visszatükröződő fény elfojtja a csillagból származó sokkal erősebb fényt. Mivel azonban a bolygó körül kering
Ez a megfigyelés volt az első alkalom Spitzer Az adatok képesek voltak információt szolgáltatni egy M típusú törpe körüli szárazföldi bolygó légköréről. Ez különösen bátorító, mivel az univerzumban az M-típusú törpék a leggyakoribb csillag-típusok, amelyek csupán a Tejútban a csillagok 75% -át teszik ki. Ők a leghosszabb életűek, képesek maradni a fő sorrendben akár 10 trillió évig.
Sajnos az eredmények kevésbé biztatóak voltak a „potenciálisan lakható” bolygók keresése terén. A bolygó pályája és a Spitzer, a bolygónak kevés vagy egyáltalán nincs atmoszférája, és valószínűleg be lesz takarva
Ezt az LHS 3844b felszíni albedójának (vagyis a fényvisszaverő képességének) segítségével lehetett levezetni, amely meglehetősen sötét volt. Renyu Hu, a NASA sugárhajtómű laboratóriumának exoplanet tudósa és a tanulmány társszerzője arra a következtetésre jutott kollégáival, hogy valószínűleg annak következménye, hogy a felületet bazalt borította, egyfajta vulkáni kőzet.
„Tudjuk, hogy a hold kanca
Egy másik, kevésbé biztató eredmény volt az elhanyagolható hőátadás, amely a bolygó nappali és éjszakai oldalán zajlik. A csapat erről megtudta a bolygó két oldala közötti hőmérsékleti különbség mérésével. Ebben az értelemben az LHS 3844b ismét összehasonlítható a Merkúrral és a Holdral - két testtel, amelyeknek gyakorlatilag nincs atmoszférája, és óriási hőmérsékleti ingadozást tapasztaltak a nappali és az éjszakai oldal között.
Mint Laura Kreidberg, a Harvard és a Smithsonian Asztrofizikai Központ (CfA) kutatója és az új tanulmány vezető szerzője elmagyarázta, a légkör hiánya volt a legvalószínűbb magyarázat az általuk látott szélsőséges variációkra. "A bolygó hőmérsékleti kontrasztja megközelítőleg olyan nagy, amennyire csak lehetséges" - mondta. "Ez szépen egyezik a mi modellünkkel
Ennek a tanulmánynak mégis nagyon mély következményei vannak. Eltekintve attól, hogy ez az első alkalom, hogy a csillagászok képesek voltak képeket ábrázolni egy vörös törpe csillagot keringő sziklás bolygó felületéről (ez önmagában is nagyteljesítmény), rávilágíthat arra is, hogy a bolygóbeli légkör milyen idő alatt veszít el. Ez rendkívül fontos a potenciálisan lakható keresésnél
Vegyük figyelembe a Marsot, más néven „Föld ikerét”. Míg a Földnek sikerült megőriznie a légkörét és (ennek eredményeként) folyékony vizet a felületén, a Mars több milliárd év alatt elvesztette a légkörét, és a Föld légköri nyomásának körülbelül 0,5% -a volt. Ennek tulajdonítható, hogy a Mars elvesztette mágneses mezőjét röviddel a bolygó kialakulása és lehűlése után.
Emiatt a Mars felszíne drasztikus klímaváltozáson ment keresztül, ahol minden felszíni víz elveszett. Olyan sziklás exoplanetek tanulmányozása, amelyek elveszítették a légkört - különösen azok, amelyek keringnek az univerzum leggyakoribb csillagán -
„Rengeteg elméletünk van arról, hogy a bolygó légköre miként viselkedik az M törpe körül, de nem képesek voltunk empirikusan tanulmányozni őket. Most, az LHS 3844b-vel, van egy szárazföldi bolygónk a Naprendszerünkön kívül, ahol először megfigyelhető módon megállapíthatjuk, hogy nincs légkör. ”
Összehasonlítva a Napunkkal (egy G típusú sárga törpe csillag), az M típusú vörös törpék kevesebb általános fényt bocsátanak ki, de magas ultraibolya sugárzást bocsátanak ki. Ez nem csak a nagy adagokban káros lehet az életre, hanem ronthatja a bolygó légkörét. Ráadásul a vörös törpék fiatalkorukban különösen erőszakosak, és sok fáklyát keltenek, ami sugárzás és részecskék robbantását eredményezi, amelyek eltávolíthatják a bolygó légkörét.
Nyilvánvaló, hogy ez a legújabb tanulmány nem pontosan ösztönzi az M típusú csillagokat keringő sziklás bolygók rózsaszínű kilátásait. És mivel vannak olyan kutatások, amelyek azt mutatják, hogy a vörös törperendszerek lehetnek a legvalószínűbb helyek a sziklás bolygók megtalálására, amelyek keringnek a csillag lakhatósági zónájában (HZ), ez szintén nem jó az alkalmazhatósági vizsgálatokhoz. De amint azt Kreidberg mondta, ezek az eredmények egyáltalán nem egyetemesek:
„Remélem, hogy az M törpék körül lévő más bolygók meg tudják őrizni a légkört. A naprendszerünk földi bolygói rendkívül változatosak, és azt várom, hogy ugyanez igaz az exoplanet rendszerekre is. "
Időközben a csillagászokat lelkesítik a tanulmány eredményei, mert ez mit jelent az exoplanet tanulmányok során. Az elkövetkező években a James Webb Űrtávcső - amelynek lényegesen fejlettebb IR képalkotó képességei vannak - lehetővé teszi a közvetlen képalkotó vizsgálatokat a vörös törp csillagokat keringő sziklás bolygók útján.
Ide tartoznak a Proxima b, a Naprendszerünkön kívüli legközelebbi bolygó és a TRAPPIST-1 hét bolygórendszere. Már, Spizter az IRAC műszerével adatokat gyűjtött a TRAPPIST-1 rendszerről, amelyből kiderült, hogy néhányuk valószínűleg vízjéggel rendelkezik. Ezen felül több földi távcső is elérhetővé válik az elkövetkező évtizedben, amely lehetővé teszi a közvetlen képalkotó vizsgálatokat a közeli egzoplaneteknél.
Éppen időben, mivel a NASA azt tervezi, hogy megszünteti a Spitzer/ IRAC műveletek 2020 februárjáig, költségmegtakarítási intézkedésként. Akárcsak Hubble és Kepler, Spitzer segített megmutatni az utat a jövőbeli felfedezések felé!
