Astronomer har upptäckt en atmosfär runt en exoplanet i stjärnbilden Seglar. Just nu är det den mest jordliknande exoplaneten för vilken det var möjligt att bekräfta närvaron av en atmosfär.
För första gången var det möjligt att upptäcka atmosfären på en planet utanför solsystemet 2001. Den hittades nära planeten HD 209458 b, även känd under det inofficiella namnet Osiris. Det ligger i stjärnbilden Pegasus, 153 ljusår från solen. Osiris är av sin typ "het Jupiter", det vill säga en gasplanet med en massa nära Jupiter, men ligger mycket närmare sin stjärna än Jupiter är till solen. Osiris har en radie på cirka 100 000 km (1,35 Jupiters radier), en massa av 1,31024 ton (0,69 Jupiters massor), och avståndet till stjärnan är bara 0,047 astronomiska enheter (mycket mindre än från solen till kvicksilver). Ett år på det varar tre och en halv jorddagar, och temperaturen når tusen grader Celsius.
Upptäckten av atmosfären möjliggjordes av det faktum att HD 209458 b blev den första planeten för vilken dess eget strålningsspektrum erhölls, extraherat från strålningen av stjärnan. Natriumabsorptionslinjer hittades i detta spektrum av stål. I ytterligare studier gjordes antaganden om dess atmosfärs omfattning, struktur och temperatur. Atmosfären börjar på 3,1 gånger Jupiters radie från planetens centrum. Den innehåller väte, syre, kol, koldioxid och metan, samt vattenånga. Temperaturen i atmosfären når 10 tusen Kelvin. Det är mycket troligt att planeten på grund av den starka uppvärmningen av den övre atmosfären genom strålningen av stjärnan hela tiden förlorar atmosfäriska gaser, eftersom väteatomer accelereras till den andra kosmiska hastigheten. Det är med detta valet för planeten med namnet Osiris är kopplat,eftersom denna egyptiska gud en gång hackades i stycken av guden Set. Planeten Osiris beräknas förlora mellan hundra och åtta hundra miljoner kilo väte per sekund. Under ungefär fem miljarder år av existens kunde planeten ha förlorat upp till 7% av sin massa, men det finns en möjlighet att förlusten av väte skulle kunna begränsas av Osiris magnetosfär. Kanske är atmosfären i Osiris typisk för planeter som kretsar runt stjärnor som liknar solen, på ett avstånd av mindre än 0,1 astronomiska enheter.kretsar runt stjärnor som liknar solen på ett avstånd av mindre än 0,1 astronomiska enheter.kretsar runt stjärnor som liknar solen på ett avstånd av mindre än 0,1 astronomiska enheter.
Snart hittades vattenånga, vätemonoxid och dioxid och metan i atmosfären hos en annan het Jupiter - HD 189733 b. 2013 hittades spår av vatten i atmosfären på flera planeter: HD 209458 b, XO-1b, WASP-12b, WASP-17b och WASP-19b. Den överväldigande majoriteten av exoplaneterna på vilka det var möjligt att bekräfta närvaron av en atmosfär är heta Jupiters och heta neptuner. Närvaron och sammansättning av dessa atmosfärer kan bedömas utifrån två typer av observationer. Först genom brytning av ljus från en stjärna i atmosfären när en exoplanet passerar framför stjärnskivan. För det andra, enligt det direkta spektrumet för planetens strålning, som erhålls genom att jämföra spektrat för moderstjärnan tillsammans med planeten och de som erhålls när planeten är dold bakom stjärnan.
I februari 2016 rapporterade astronomer om bestämningen av sammansättningen av atmosfären på planeten 55 Cancer e (Jansen). Det tillhör klassen superjordar - planeter vars massa är större än vår planet, men inte når parametrarna för gasjättar. För Jansen är denna siffra 8,63 ± 0,35 jordmassor. Sammansättningen av planetens atmosfär detekterades genom att förändra spektrumet för dess förälderstjärna - 55 Cancer - under de så kallade transiterna, det vill säga ögonblick då planeten passerar framför stjärnas skiva ur en jordisk observatörs synvinkel. Under denna passage passerar en del av stjärnans ljus genom planetatmosfären, medan vissa våglängder absorberas av atmosfärens gaser, vilket gör det möjligt att bestämma dess kemiska sammansättning. Observationerna gjordes med Hubble Space Telescope vidvinkel kamera. I planetens atmosfär Jansen, som det visade sig,innehåller väte, helium och vätecyanid.
I december förra året lyckades forskare för första gången bestämma väderförhållandena i atmosfären i en av exoplaneterna. De använde data om planeten HAT-P-7b, i stjärnbilden Cygnus, samlad av Kepler rymdteleskopet under fyra år. HAT-P-7b hänvisar till heta Jupiters. Dess massa är 1.776 Jupiters massor (16 gånger jorden), och dess diameter är 1.363 gånger Jupiters diameter. Denna planet är separerad från jorden med 1 044 ljusår. HAT-P-7b tillhör klassen "heta Jupiters". Den kretsar kring sin stjärna med en period på 2,2 dagar. Genom att upptäcka en förändring i mängden ljus reflekterat av atmosfären i HAT-P-7b, konstaterade forskarna en dramatisk förändring i positionen för dess ljusaste region. Detta tyder på deras åsikt på mycket starka vindar som påverkar molnen i atmosfären.”Starka vindar blåser runt planeten och flyttar moln från nattsidan till dagssidan,- säger en av författarna till verket, David Armstrong (David Armstrong). "Vindhastigheten förändras så dramatiskt att det skapar enorma molnformationer som växer och sedan försvinner."
Den aktuella studien fokuserade på planeten GJ 1132b (Gliese 1132 b) och kretsar kring en av stjärnorna i stjärnbilden Seglar. Det observerades av anställda vid universitetet i Keele, Max Planck-institutet för astronomi och Tor Vergata-universitetet i Rom med hjälp av ett 2,2-meters teleskop från European Southern Observatory i La Silla (Chile).
Planeten kretsar runt den röda dvärgen Gliese 1132 på ett avstånd av 39 ljusår från oss. Öppningen tillkännagavs i maj 2015 och officiell bekräftelse följde i november samma år. Dess massa är 1,6 jordmassor, dess radie är 1,2 jordens radie. Avståndet till stjärnan är cirka 225 miljoner kilometer (från jorden till solen 149,6 miljoner), omloppsperioden är 1,6 dagar. Planeten får 19 gånger mer strålning från sin stjärna än jorden från solen, så temperaturen på den är högre än på Venus, eventuellt vid ytan överstiger den 500 ° C.
Kampanjvideo:
Observationerna utfördes under nio transiter av planeten GJ 1132b i sju olika band: två i det infraröda och sju i de synliga delarna av spektrumet. För varje intervall uppskattades planetens uppenbara storlek. Som ett resultat fann forskarna att i ett av de infraröda områdena är dess diameter väsentligt större än uppgifterna för resten av intervallet. Detta gör att vi kan dra slutsatsen att det finns ett gashölje runt planeten, som är ogenomskinlig för ljusvågor med en viss våglängd och transparent för alla andra. Ytterligare simuleringar utförda vid University of Cambridge och Max Planck Institute for Astronomy har visat att sådana effekter förklaras väl av närvaron av vattenånga och metan i atmosfären.
Man trodde tidigare att atmosfären hos planeter som kretsar runt röda dvärgar inte kan existera under en lång tid, eftersom dessa stjärnor är för aktiva och deras utbrott kommer oundvikligen att leda till förstörelsen av dessa atmosfärer. De nya resultaten är uppmuntrande, eftersom atmosfären i GJ 1132b verkar ha funnits i miljarder år. Eftersom röda dvärgar är så vanliga i universum, ökar närvaron av atmosfärer i deras stjärnor chanserna för förhållanden för utomjordiskt liv.
Forskarnas arbete publicerades av Astronomical Journal.