Teleskop Hubble’a obserwuje zmianę atmosfery egzoplanety w ciągu 3 lat

Łącząc kilkuletnie obserwacje prowadzone za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a z modelowaniem komputerowym, astronomowie znaleźli dowody na istnienie masywnych cyklonów i innych dynamicznych aktywności pogodowych wirujących na gorącej planecie wielkości Jowisza oddalonej o 880 lat świetlnych. Planeta zwana WASP-121 b nie nadaje się do zamieszkania. Wynik ten stanowi jednak ważny początek w badaniu wzorców pogodowych na odległych światach i być może ostatecznym znalezieniu potencjalnie nadających się do zamieszkania egzoplanet o stabilnych, długoterminowych klimatach.

Przez ostatnie kilka dziesięcioleci szczegółowe obserwacje teleskopowe i statki kosmiczne sąsiadujących planet w naszym Układzie Słonecznym pokazują, że ich burzliwe atmosfery nie są statyczne, ale stale się zmieniają, podobnie jak pogoda na Ziemi. Ta zmienność powinna dotyczyć także planet krążących wokół innych gwiazd. Jednak aby faktycznie zmierzyć takie zmiany, potrzeba wielu szczegółowych obserwacji i modelowania obliczeniowego. Aby dokonać tego odkrycia, międzynarodowy zespół astronomów zebrał i ponownie przetworzył obserwacje WASP-121 b wykonane przez Hubble’a w latach 2016, 2018 i 2019.

Odkryli, że planeta ma dynamiczną atmosferę, zmieniającą się w czasie. Zespół wykorzystał wyrafinowane techniki modelowania, aby wykazać, że te dramatyczne zmiany czasowe można wyjaśnić wzorcami pogodowymi w atmosferze egzoplanety.

Zespół odkrył, że atmosfera WASP-121 b wykazuje zauważalne różnice pomiędzy obserwacjami. Co najbardziej dramatyczne, mogą wystąpić potężne fronty pogodowe, burze i masywne cyklony, które powstają i niszczą się wielokrotnie z powodu dużej różnicy temperatur między stroną egzoplanety zwróconą w stronę gwiazdy a ciemną stroną egzoplanety. Wykryli także wyraźne przesunięcie pomiędzy najgorętszym obszarem egzoplanety a punktem na planecie położonym najbliżej gwiazdy, a także zmienność składu chemicznego atmosfery egzoplanety (mierzona za pomocą spektroskopii).

Zespół doszedł do tych wniosków, korzystając z modeli obliczeniowych, które pomogą wyjaśnić zaobserwowane zmiany w atmosferze egzoplanety. „Niezwykłe szczegóły naszych symulacji atmosfer egzoplanet pozwalają nam dokładnie modelować pogodę na ultragorących planetach, takich jak WASP-121 b” – wyjaśnił Jack Skinner, doktorant w California Institute of Technology w Pasadenie w Kalifornii i współprzewodniczący tego badania.

W tym przypadku robimy znaczący krok naprzód, łącząc ograniczenia obserwacyjne z symulacjami atmosfery, aby zrozumieć zmienną w czasie pogodę na tych planetach.

To niezwykle ekscytujący wynik , gdy zbliżamy się do obserwacji wzorców pogodowych na egzoplanetach. Badanie pogody na egzoplanetach jest niezbędne do zrozumienia złożoności atmosfer egzoplanet na innych światach, zwłaszcza w poszukiwaniu egzoplanet zapewniających warunki do zamieszkania.powiedział jeden z głównych badaczy zespołu, Quentin Changeat, pracownik naukowy Europejskiej Agencji Kosmicznej w Space Telescope Science Institute w Baltimore w stanie Maryland.

WASP-121 b znajduje się tak blisko swojej gwiazdy macierzystej, że okres obiegu wokół niej wynosi zaledwie 1,27 dnia. Ta bliskość oznacza, że ​​planeta jest zsynchronizowana pływowo, tak że ta sama półkula zawsze jest zwrócona w stronę gwiazdy, w taki sam sposób, w jaki nasz Księżyc zawsze ma tę samą stronę zwróconą w stronę Ziemi. Temperatury w ciągu dnia po stronie planety zwróconej w stronę gwiazd zbliżają się do 3450 stopni Fahrenheita (2150 stopni Kelvina).

Zespół wykorzystał cztery zestawy archiwalnych obserwacji Hubble’a dotyczących WASP-121 b. Kompletny zestaw danych obejmował obserwacje tranzytu WASP-121 b przed swoją gwiazdą (wykonane w czerwcu 2016 r.); WASP-121 b przelatujący za swoją gwiazdą, znane również jako zaćmienie wtórne (zrobione w listopadzie 2016 r.); oraz jasność WASP-121 b jako funkcję jej kąta fazowego względem gwiazdy (zmienna ilość światła odbieranego na Ziemi z egzoplanety krążącej wokół swojej gwiazdy macierzystej, podobnie do cyklu fazowego naszego Księżyca). Dane te wykonano odpowiednio w marcu 2018 r. i lutym 2019 r.

Zebrany zestaw danych reprezentuje znaczną ilość czasu obserwacji pojedynczej planety i jest obecnie jedynym spójnym zestawem takich powtarzanych obserwacji. Informacje, które wyciągnęliśmy z tych obserwacji, wykorzystaliśmy do wywnioskowania składu chemicznego, temperatury i zachmurzenia atmosfery WASP-121 b w różnych momentach. To dało nam znakomity obraz planety zmieniającej się w czasie.powiedział Changeat.

Unikalne możliwości Hubble’a są również widoczne w szerokim zakresie programów naukowych , które umożliwi dzięki obserwacjom w cyklu 31, które rozpoczęły się 1 grudnia. Około dwie trzecie czasu Hubble’a zostanie poświęcone badaniom obrazowym, a pozostała część zostanie przeznaczona na badania spektroskopowe, takie jak te stosowane w WASP-121 b.

______________________
Spodobał Ci się wpis ? To postaw kawę Postaw mi kawę na buycoffee.to


Zostań Patronem !

_______________________
Informacje bezpośrednio na Twoją skrzynkę mailową