Вселенная сегодня


Новости космоса и астрономии



Всемирное координированное время (UTC): Воскресенье, 24.09.2017, 04:00

Вселенная Сегодня » 2012 » Июнь » 28 » Атмосфера экзопланеты подвергается драматическим изменениям

28.06.2012
Атмосфера экзопланеты подвергается драматическим изменениям
Автор: Nancy Atkinson



Начиная с ее открытия в 2005 году, экзопланета HD 189733b была одной из самых рассматриваемых внесолнечных планет, из-за ее размера, компактной орбиты и соблазнительной голубой атмосферы. Но астрономы, используя Космический Телескоп Хаббл и Телескоп Swift, засвидетельствовали драматические изменения в верхней атмосфере планеты после яростной вспышки ее родительской звезды, которая купала планету в сильном рентгеновском излучении. Ученые говорят, что смогли наблюдать действие, которое дает дразнящий взгляд на изменение климата и погоды на планетах вне нашей Солнечной Системы.

Пока HD 189733b имеет синее небо как на Земле, она - одна из многих "горячих Юпитеров", которые были самыми легкими в поимке для охотников за экзопланетами: огромные газовые планеты, которые вращаются экстремально близко к звезде. HD 189733b лежит экстремально близко к своей звезде, называемой HD 189733A, только в одной тридцатой расстояния от Земли до Солнца, вращаясь вокруг звезды за 2.2 дня. В дополнение, система находится на расстоянии 63 световых года, так близко, что ее звезда может быть видна через бинокль около известной туманности Гири (Dumbbell Nebula).

Даже несмотря на то, что ее звезда немного меньше и холоднее Солнца, она делает климат планеты исключительно горячим, свыше 1000 градусов Цельсия, и верхняя атмосфера разбивается крайним ультрафиолетовым и рентгеновским излучением.

Даже хотя атмосфера HD 189733b, как полагали, не была выпарена (как у подобной экзопланеты, названной Osiris, или HD 209458b), астрономы знали, что потенциал есть. Атмосферные газы простираются далеко за планетарную "поверхность", позволяя звездного свету проходить через нее, и в предыдущих наблюдениях астрономы смогли бросить взгляд на то, какие химические соединения окружают HD 189733b. Из этого анализа, ученые вывели, что вода и метан содержатся в атмосфере; и позже, космический телескоп Spitzer даже сделал карту распределения температур по шару. Дополнительное исследование указывало на тонкий слой частиц, который существует в верхней атмосфере экзопланеты HD 189733b, создавая тонкие отражающие облака.

Астроном Alain Lecavelier des Etangs из Парижского Института Астрофизики во Франции, возглавляющий команду, использующую Хаббл, чтобы наблюдать атмосферу этой планеты в тчение двух периодов в начале 2010 года и в конце 2011 года, когда она была силуэтом напротив своей звезды. При задней подсветке таким образом, атмосфера планеты отпечатывает ее химическую сигнатуру на звездном свете, позволяя астрономам расшифровать, что происходит в масштабах, которые слишком крошечные для отображения напрямую. Они надеялись наблюдать атмосферу, испаряемую на расстояние, но были разочарованы в 2010 году.

"Первый набор наблюдений действительно разочаровывал", сказал Lecavelier, "начиная с того как они не показали следов атмосферы планеты вовсе. Мы только поняли, что мы имели шанс ради чего-то более интересного, когда пришел второй набор наблюдений."

Последующие наблюдения команды, проведенные в 2011 году, показали драматическое изменение, с ясными подписями пера газа, который выдувался из планеты со скоростью по крайней мере 1000 тон в секунду, со скоростями 300,000 миль в час, делая планету похожей на планету.

"Мы не просто подтвердили, что атмосфера планеты испаряется", сказал Lecavelier, "мы наблюдали физические условия в испарении атмосферы, которая изменяется со временем. Никто не делал такого до этого."

Так почему условия атмосферы изменялись?

Несмотря на экстремальные температуры экзопланеты, атмосфера не достаточно горячая, чтобы испаряться со скоростью, как было видно в 2011 году. Вместо этого испарение, как полагают, стимулируется сильным рентгеновским и крайним ультрафиолетовым излучением от родительской звезды, которая почти в 20 раз более мощная, чем наше собственное Солнце. Учитывая также, что HD 189733b гигантская планета, очень близкая к своей звезде, тогда она должна переносить дозу рентгеновского излучения в 3 миллиона раз выше, чем Земля.



Из-за рентгена и крайнего ультрафиолета звездный свет нагревает атмосферу планеты и скорее всего управляет ее выбросом, команда также наблюдала за звездой с помощью рентгеновского телескопа Swift. 7 сентября 2011 года, только за восемь часов до запланированного наблюдения Хабблом транзита, Swift следил за звездой, когда она развязала мощную вспышку. Она светилась в 3.6 раза больше в рентгеновских лучах, скачок, происходящий наверху уровней эмиссии, которые уже были больше, чем солнечные.

"Близкое приближение планеты к звезде означает, что она ударяется взрывами рентгеновского излучения в десятки тысяч раз сильнее, чем переносит Земля даже во время солнечной вспышки класса X, самая сильная категория", сказал соавтор Peter Wheatley, физик в Университете Warwick в Англии.

После расчета огромного размера планеты, команда замечает, что HD 189733b сталкивается с рентгеновским излучением в 3 миллиона раз больше, чем Земля получает от солнечной вспышки на пороге X класса.

"Рентгеновская эмиссия - небольшая часть общего выпуска звезды, но это та часть, что энергетически достаточна, чтобы запустить испарение атмосферы", сказал соавтор Peter Wheatley из Университета Warwick в Великобритании. "Это была самая яркая вспышка от HD 189733A из нескольких наблюдаемых ранее, и кажется очень похожим, что удар этой вспышки по планете запустил испарение, видимое на несколько часов позже Хабблом."

Команда также сказала, что изменения в отдаче звезды могут означать, что она подвергается сезонному процессу, подобному 11-ти летнему солнечному циклу Солнца.

Команда надеется разъяснить изменения, которые они засвидетельствовали, используя будущие наблюдения с помощью Хаббла и рентгеновского космического телескопа Европейского Космического Агентства XMM-Newton, но говорят, что без вопросов, планета ударялась звездной вспышкой, и без вопросов, скорость испарения атмосферы планеты выстрелила.

Это исследование показывает, что выгоды от совместного исследования между миссиями, когда Swift видел вспышку, а Хаббл видел массивное количество газа, сдираемого из атмосферы планеты. Это также дает потенциал для будущего исследования, чтобы наблюдать изменения как звезды, таки атмосфер других миров.

Это видео от НАСА Центра Космических Полетов Годдарда предоставляет дополнительную информацию:



Заголовок главного изображения: Это художественное представление иллюстрирует испарение атмосферы HD 189733b в ответ на мощный выброс от домашней звезды. Космический телескоп NASA Hubble обнаружил убегающие газы, и спутник NASA Swift поймал звездную вспышку. Предоставлено: NASA Goddard Space Flight Center.

Заголовок второго изображения: Ультрафиолетовый/Оптический телескоп Swift зафиксировал этот вид звезды HD 189733b 14 сентября 2011 года. Фотография в ширину 6 аркминут. Предоставлено: NASA/Swift/Stefan Immler.

P.S. Все новости космоса 2012 года читайте на сайте Вселенная Сегодня, в том числе о спуске космического корабля Dragon SpaceX, смотрите фотографии Луны в высоком разрешении, сделанные Китаем, читайте о внутреннем устройстве космического корабля Dragon, о таинственных секретах лунного кратера Джордано Бруно.


Название прочитанной вами статьи "Атмосфера экзопланеты подвергается драматическим изменениям".

Похожие статьи:
Категория: Астрономические открытия | Просмотров: 2299 | Теги: Космический Телескоп Hubble, HD 189733b, атмосфера, swift, экзопланеты | Рейтинг: 0.0/0
Читайте также:
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]