Gökbilimciler, Sıcak Jüpiterler Olarak Bilinen Ötegezegenlere 'alan Rehberi' Sağlıyor

Sıcak Jüpiterler - son derece dar yörüngelerde ev sahibi yıldızlarının etrafında yarışan dev gaz gezegenler - teorik modellemeyi Hubble Uzay Teleskobu tarafından yapılan gözlemlerle birleştiren yeni bir çalışma sayesinde biraz daha az gizemli hale geldi.

Önceki çalışmalar çoğunlukla&"sıcak Jüpiterler &" olarak sınıflandırılan bireysel dünyalara odaklanırken; Kendi güneş sistemimizdeki gaz devi ile yüzeysel benzerlikleri nedeniyle, yeni çalışma, garip dünyaların daha geniş bir popülasyonuna bakan ilk çalışmadır. YayınlananDoğa Astronomi, Arizona Üniversitesi'nden bir araştırmacı tarafından yürütülen çalışma, gökbilimcilere benzeri görülmemiş bir&"alan rehberi &" sağlıyor; sıcak Jüpiter'lere ve genel olarak gezegen oluşumuna dair fikir veriyor.

Gökbilimciler, her 10 yıldızdan sadece 1'inin sıcak Jüpiter sınıfında bir ötegezegen barındırdığını düşünmelerine rağmen, tuhaf gezegenler, diğer ötegezegen türlerinden daha büyük ve daha parlak olmaları nedeniyle bugüne kadar keşfedilen ötegezegenlerin önemli bir bölümünü oluşturuyor. kayalık, daha fazla Dünya benzeri gezegenler veya daha küçük, daha soğuk gaz gezegenleri olarak. Jüpiter'in boyutunun yaklaşık üçte birinden 10 Jüpiter kütlesine kadar değişen tüm sıcak Jüpiterler, ev sahibi yıldızlarının yörüngesinde son derece yakın bir mesafede, genellikle güneş sistemimizdeki en içteki gezegen olan Merkür'den çok daha yakın bir mesafede dönerler. Bir"yıl" Tipik bir sıcak Jüpiter'de saatler veya en fazla birkaç gün sürer. Karşılaştırma için, Merkür'ün güneş etrafındaki bir turunu tamamlaması neredeyse üç ay sürer.

Yakın yörüngeleri nedeniyle, hepsi olmasa da çoğu sıcak Jüpiter'in, bir tarafı sonsuza kadar yıldızın' radyasyonuna maruz kalan ve diğer tarafı örtülü olan ev sahibi yıldızlarıyla yüksek hızlı bir kucaklamada kilitli olduğu düşünülmektedir. sonsuz karanlıkta. Tipik bir sıcak Jüpiter'in yüzeyi,"daha soğuk" 1.400 dereceye ulaşan numuneler -- alüminyumu eritecek kadar sıcak.

Arizona Üniversitesi's Steward Gözlemevi'nde NASA Sagan Üyesi olan Megan Mansfield tarafından yönetilen araştırma, Hubble Uzay Teleskobu ile yapılan ve ekibin sıcak Jüpiter'den gelen emisyon spektrumlarını doğrudan ölçmesine izin veren gözlemleri kullandı. Hubble bu gezegenlerin hiçbirini doğrudan görüntüleyememesine rağmen.

& quot;Bu sistemler, bu yıldızlar ve onların sıcak Jüpiterleri, tek tek yıldızı ve onun gezegenini," dedi Mansfield.&"Tek görebildiğimiz bir nokta -- ikisinin birleşik ışık kaynağı.&alıntı;

Mansfield ve ekibi, gözlemlerden gezegenlerin derinliklerine bakmalarına izin veren bilgileri ortaya çıkarmak için ikincil tutulma olarak bilinen bir yöntem kullandılar' atmosferler ve yapıları ve kimyasal yapıları hakkında fikir sahibi olurlar. Teknik, aynı sistemin tekrarlanan gözlemlerini, gezegeni yıldızın arkasına dalması da dahil olmak üzere yörüngesinin çeşitli yerlerinde yakalamayı içerir.

& quot;Temel olarak yıldızdan ve gezegeninden gelen birleşik ışığı ölçüyoruz ve bu ölçümü gezegen yıldızının arkasına gizlendiğinde gördüğümüzle karşılaştırıyoruz," dedi Mansfield."Bu, yıldızın' katkısını çıkarmamıza ve doğrudan göremesek de, gezegenin yaydığı ışığı izole etmemize olanak tanır.&alıntı;

Tutulma verileri, araştırmacılara sıcak Jüpiter'in atmosferlerinin termal yapısı hakkında fikir verdi ve her biri için ayrı sıcaklık ve basınç profilleri oluşturmalarına izin verdi. Ekip daha sonra, her bir sıcak Jüpiter sisteminden gelen, insanların görebileceği aralığın hemen ötesinde bir dalga boyu bandı olan yakın kızılötesi ışığı, sözde soğurma özellikleri için analiz etti. Her molekül veya atomun parmak izi gibi kendine özgü absorpsiyon profili olduğundan, farklı dalga boylarına bakmak araştırmacıların sıcak Jüpiterlerin kimyasal yapısı hakkında bilgi edinmelerini sağlar. Örneğin, gezegenin' atmosferinde su varsa, Hubble'ın çok iyi görebildiği dalga boyları aralığına denk gelen 1,4 mikronluk ışığı emecektir.

& quot;Bir bakıma, bu sıcak Jüpiterlerin atmosferlerini taramak için moleküller kullanıyoruz," dedi Mansfield."Gözlemlediğimiz tayfı atmosferin neyden oluştuğu hakkında bilgi almak için kullanabiliriz ve ayrıca atmosferin yapısının nasıl göründüğü hakkında bilgi alabiliriz.&alıntı;

Ekip, gözlemsel verileri niceliklendirerek ve sıcak Jüpiter'in atmosferlerinde iş başında olduğuna inanılan fiziksel süreçlerin modelleriyle karşılaştırarak bir adım daha ileri gitti. İki set çok iyi eşleşti ve gezegenler' hakkında birçok tahminin doğrulandığını doğruladı; Bulguların heyecan verici olduğunu söyleyen Mansfield'e göre, teorik çalışmaya dayalı doğa, doğru görünüyor çünkü garantili olmaktan başka bir şey değil.&alıntı;

Sonuçlar, yalnızca çalışmaya dahil edilen 19 Jüpiter'in değil, tüm sıcak Jüpiterlerin, daha küçük miktarlarda diğer moleküllerle birlikte su ve karbon monoksit gibi benzer molekül kümelerini içermesinin muhtemel olduğunu gösteriyor. Tek tek gezegenler arasındaki farklılıklar, çoğunlukla bu moleküllerin değişen nispi miktarlarına denk gelmelidir. Bulgular ayrıca, gözlemlenen su emme özelliklerinin bir sıcak Jüpiter'den diğerine biraz değiştiğini ortaya koydu.

& quot;Birlikte ele alındığında, sonuçlarımız bize bu gezegenlerin kimyasında meydana gelen büyük resim öğelerine sahip olmamız için iyi bir şans olduğunu söylüyor," dedi Mansfield.&"Aynı zamanda, her gezegenin kendi kimyasal yapısı vardır ve bu da gözlemlerimizde gördüklerimizi etkiler.&alıntı;

Yazarlara göre, sonuçlar, daha önce incelenmemiş'sıcak bir Jüpiter'e bakarken gökbilimcilerin görebilecekleri beklentilerine rehberlik etmek için kullanılabilir. NASA'nın haber gemisi teleskobu James Webb Uzay Teleskobu'nun 18 Aralık'ta piyasaya sürülmesi, ötegezegen avcılarını heyecanlandırdı çünkü Webb çok daha geniş bir kızılötesi ışık aralığında görebilir ve çok daha fazlasını mümkün kılacaktır. sıcak Jüpiterler de dahil olmak üzere ötegezegenlere ayrıntılı bir bakış.

& quot;Gezegenlerin genel olarak nasıl oluştuğu hakkında hala bilmediğimiz çok şey var ve bunun nasıl olabileceğini anlamaya çalışmamızın yollarından biri de bu sıcak havaların atmosferlerine bakmaktır. Jüpiterler ve bulundukları yere nasıl geldiklerini bulmak," dedi Mansfield."Hubble verileriyle, su emilimini inceleyerek trendlere bakabiliriz, ancak bir bütün olarak atmosferin bileşimi hakkında konuşurken, bakmak istediğiniz başka birçok önemli molekül var, örneğin karbon monoksit ve karbon dioksit ve JWST bize bunları da gerçekten gözlemleme şansı verecek.&alıntı;