Teleskop ESO zaobserwował egzoplanetę, na której padają deszcze z żelaza
Dodane przez jacek dnia 11/03/2020 17:33:18
ESO,WASP-76b Artystyczna wizja nocnej strony WASP-76b
Ilustracja pokazuje widok nocnej strony egzoplanety WASP-76b. Ultragorąca olbrzymia egzoplaneta ma dzienną stronę z temperaturami osiągającymi 2400 stopni Cellsjusza, czyli wystarczającymi do parowania żelaza. Silne wiatry przenoszą opary żelaza na chłodniejszą stronę nocną, gdzie kondensuje do kropli. Na lewej stronie obrazka widzimy wieczorną granicę egzoplanety, gdzie zachodzi zmiana z dnia do nocy.
Źródło:ESO/M. Kornmesser
Naukowcy korzystający z należącego do ESO teleskopu VLT zaobserwowali ekstremalną planetę, na której przypuszczalnie padają żelazne deszcze. Po dziennej stronie ultragorącej, olbrzymiej egzoplanety temperatury osiągają ponad 2400 stopni Celsjusza, co wystarcza do wyparowania metali. Silne wiatry przenoszą opary żelaza na chłodniejszą nocną stronę, gdzie żelazo kondensuje do kropli.
Treść rozszerzona
„Ktoś mógłby powiedzieć, że ta planeta jest deszczowa wieczorem, z taką różnicą, że pada tam żelazo” komentuje David Ehrenreich, profesor na Uniwersytecie Genewskim w Szwajcarii. Naukowiec kierował badaniami opublikowanymi dzisiaj w czasopiśmie Nature, dotyczącymi egzotycznej egzoplanety. Obiekt jest znany jako WASP-76b, znajduje się około 640 lat świetlnych od nas, w kierunki konstelacji Ryb.

Wspomniane dziwne zjawisko występuję, ponieważ planeta „żelaznego deszczu” zawsze pokazuje tylko jedną stronę (dzienną) w kierunku swojej gwiazdy macierzystej. Jej chłodniejsza strona nocna pozostaje w nieustannej ciemności. Podobnie jak Księżyc krążący po orbicie wokół Ziemi, WASP-76b jest "związana pływowo": obrót dookoła osi zajmuje jej tyle samo czasu, co obieg wokół gwiazdy (tzw. obrót synchroniczny).

Po stronie dziennej otrzymuje tysiące razy więcej promieniowania od swojej gwiazdy macierzystej niż Ziemia od Słońca. Jest tak gorąca, że molekuły rozpadają się na atomy, a metale, takie jak żelazo, parują do atmosfery. Ekstremalna różnica temperatur pomiędzy stronami dzienną, a nocną, skutkuje mocnymi wiatrami, którzy przenoszą opary żelaza z ultragorącej strony dziennej na chłodniejszą stronę nocną, gdzie temperatury spadają do około 1500 stopni Celsjusza.

Według nowych badań, WASP-76b nie tylko ma różne temperatury dzienno/nocne, ale także różną chemię. Korzystając z nowego instrumentu ESPRESSO na należącym do ESO teleskopie VLT na chilijskiej pustyni Atrakama, astronomowie po raz pierwszy zidentyfikowali chemiczną zmienność na ultragorącej gigantycznej gazowej planecie. Wykryli silne sygnatury pary żelaza na wieczornej granicy oddzielającej stronę dzienną od nocnej. „Zaskakująco, nie widzimy natomiast pary żelaza po stronie porannej” mówi Ehrenreich. Jak mówi, powodem są „żelazne deszcze po stronie nocnej na tej ekstremalnej egzoplanecie.”

„Obserwacje pokazują, że para żelaza występuje w atmosferze gorącej dziennej strony WASP-76b” dodaje María Rosa Zapatero Osorio, astrofizyczka w Centrum Astrobiologii w Madrycie (Hiszpania), kierująca zespołem naukowym ESPRESSO. „Część tego żelaza jest wstrzykiwana na nocną stronę na skutek rotacji planety i wiatrów atmosferycznych. W tamtym rejonie żelazo napotyka na znacznie chłodniejsze otoczenie, kondensuje i spada jako deszcz.”

Opisane wyniki zostały uzyskane z początkowych obserwacji naukowych wykonywanych instrumentem ESPRESSO we wrześniu 2018 r. przez naukowe konsorcjum, które zbudowało instrument: zespół z Portugalii, Włoch, Szwajcarii, Hiszpanii i ESO.

ESPRESSO — Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations — został zaprojektowany do polowania na planety podobne do Ziemi krążące wokół gwiazd podobnych do Słońca. Jednak dowiódł, że jest znacznie bardziej uniwersalny. „Wkrótce zdaliśmy sobie sprawę, że niesamowita moc zbierająca światło w VLT i ekstremalna stabilność ESPRESSO uczyniły je pierwszorzędną maszyną do badania atmosfer egzoplanet” mówi Pedro Figueira, naukowiec instrumentu ESPRESSO w ESO w Chile. „Teraz mamy całkiem nowy sposób na śledzenie klimatu najbardziej ekstremalnych egzoplanet” podsumowuje Ehrenreich.



Przeczytaj więcej: