3 Minutės
Įsivaizduokite pasaulį, dydžiu panašų į Saturną, besišildantį tokioje šilumoje, kuri labiau primena įkaitusio automobilio saloną nei užšalusias mūsų Saulės sistemos tolius. Tai TOI-199b: egzoplaneta, panaši į Saturną, kuri nepatenka į įprastas kategorijas.
Atrastas už daugiau nei 330 šviesmečių, TOI-199b apsisuka per maždaug 100 dienų. Jo dienos karštos, apie 175 laipsnius Farenheito (tai apie 79 °C), bet ne tokios svilinančios kaip garsieji karštieji Jupiteriai, prisiglaudžiantys prie savo žvaigždžių. Vietoje to ši planeta užima tarpinę padėtį, temperatinį milžiną, kuriame chemija elgiasi kitaip, o atmosfera laiko paslaptis, kurias mokslininkai tik pradeda skaityti.
Kaip astronomai ištraukė tas paslaptis? Naudodami Jameso Webbo kosminį teleskopą ir techniką, vadinamą transliacine spektroskopija. Kai TOI-199b praplaukė prieš savo žvaigždę, teleskopas stebėjo, kaip žvaigždės šviesa prafiltruoja per planetos dujinį uždangą. Molekulės paliko pirštų atspaudus tam tikruose bangos ilgiuose. Spektras išpasakojo istoriją.
Pagrindinis rezultatas: metanas. Spektras parodė aiškius absorbcijos požymius, atitinkančius metano parašą. Taip pat yra viliojančių užuominų apie amoniaką ir anglies dioksidą, tačiau jų patvirtinimui reikės daugiau stebėjimų. Metano aptikimas milžiniškoje planetoje su santykinai švelnesne temperatūra atitinka ilgalaikes teorines prognozes, bet matyti prognozę duomenyse visuomet yra jaudinantis įvykis.
Tai pirmasis išsamus temperatinio dujų milžino atmosferos tyrimas, atskleidžiantis metaną ir atveriantis langą į planetų susidarymą bei atmosferos cheminių procesų pažinimą už mūsų Saulės sistemos ribų.
Atrastos komanda, kuriai vadovavo astronomai iš Pensilvanijos valstijos universiteto ir JAV Nacionalinės aeronautikos ir kosmoso administracijos Džeto propulsijos laboratorijos, maždaug 20 valandų iš eilės stebėjo žvaigždę, kad susidarytų tvirta atskaitos linija, o vėliau užfiksavo septynių valandų tranzitą. Tokie ilgi stebėjimai yra prabanga, palyginti su trumpais, aukštos temperatūros tranzitais, būdingais karštiems Jupiteriams, ir jie buvo lemiami, išryškinant subtilias spektrines užuominas vėsesnėje atmosferoje.
Kodėl tai svarbu? Temperatiniai milžinai yra reti. Dauguma žinomų dujų milžinų arba skrieja toli nuo savo žvaigždžių ir lieka šaltūs, kaip mūsų Jupiteris ir Saturnas, arba sukasi per arti ir įkaista. TOI-199b užima „aukso vidurio“ zoną gigantinėms planetoms: pakankamai šiltą, kad vyktų aktyvi chemija, bet pakankamai vėsią, kad sudėtingos molekulės, tokios kaip metanas, galėtų išlikti. Tai daro ją idealia laboratorija atmosferos evoliucijos ir planetų formavimosi modeliams tikrinti.
Padariniai apima daugiau nei vieną egzotinį pasaulį. Lygindami atmosferas įvairiose planetose, mokslininkai tobulina modelius, paaiškinančius, kaip planetos įgyja ir praranda dujas, kaip jų vidaus struktūra sąveikauja su atmosfera ir kaip sąlygos gali keistis per milijardus metų. TOI-199b atmosferos sudėtis gali padėti kalibruoti šiuos modelius ir atskleisti procesus, formavusius ir Žemės ankstyvąją atmosferą.
Pagrindiniai autoriai ir bendraautorės, atstovaujantys institucijoms, įskaitant Pensilvanijos valstijos universitetą, Džeto propulsijos laboratoriją, Arizonos valstijos universitetą, Džonso Hopkinso universitetą, Kalifornijos technologijų institutą ir kitas, paskelbė rezultatus žurnale Astronominis žurnalas 2026 m. gegužę. Finansavimas gautas per dotacijas, kurias administravo Kosminių teleskopų mokslo institutas, pabrėžiant šiuolaikinės egzoplanetų mokslo bendradarbiavimo pobūdį.
TOI-199b kelia tiek pat klausimų, kiek ir atsako. Ar jo metanas yra primordinis, ar susidaro vidaus procesų dėka? Ar amoniakas ir anglies dioksidas iš tiesų yra, ir kokiomis proporcijomis? Kitas žingsnis aiškus: daugiau teleskopo laiko, platesnis bangos ilgių aprėptis ir kruopštūs palyginimai su kitais temperatiniais milžinais, kai jie bus atrasti. Visata siūlo naujo tipo laboratoriją. Išmoksime ją skaityti?
Šaltinis: scitechdaily
Palikite komentarą