Урагани у свемиру? Погледајте како је Хабл открио екстремно време на далекој планети

Олујно време на екрану за 'врући Јупитер'

тхе ЈупитерПланета величине ВАСП-121 б није место које можете назвати домом. За почетак, орбитира у близини звезде светлије и топлије од Сунца. Планета је толико опасно близу своје звезде да се њена горња атмосфера налази на 3.400 степени Ф – Топлије од челичне пећи.

Бујица ултраљубичастог зрачења звезде домаћина загрева горњу атмосферу планете, узрокујући да магнезијум и гас гвожђа побегну у свемир. Снажне гравитационе силе плиме и осеке из звезде промениле су облик планете тако да више личи на облик фудбала. Комбиновањем неколико година од Хуббле свемирски телескоп Кроз посматрања помоћу компјутерског моделирања, астрономи су пронашли доказе о огромним ураганима који се ковитлају над пакленом планетом. Торнада се често стварају и уништавају због велике температурне разлике између стране окренуте звезди и тамне, ноћне стране планете. Екопланет.

Ово је уметнички концепт егзопланете ВАСП-121 б, такође познате као Тилос. Изглед егзопланете је заснован на подацима из Хаблове симулације објекта. Користећи Хаблова запажања, други тим научника је раније известио о открићу тешких метала као што су магнезијум и гвожђе који излазе из горње атмосфере Јупитерове екстремно вруће егзопланете; Означавајући то као прво такво откриће. Егзопланета кружи опасно близу своје звезде домаћина, отприлике 2,6% удаљености између Земље и Сунца, стављајући је на ивицу да буде растргана звезданим плимним силама. Јаке гравитационе силе су промениле облик планете. Заслуге за слике: НАСА, ЕСА, Квентин Чангат (ЕСА/СТСцИ), Мехди Замани (ЕСА/Хабл)

Свемирски телескоп Хабл посматра промену атмосфере егзопланете у периоду од 3 године

Комбиновањем вишегодишњих запажања из НАСАКористећи Хабл свемирски телескоп, заједно са компјутерским моделирањем, астрономи су пронашли доказе о огромним ураганима и другим динамичким временским активностима које се ковитлају на врућој планети величине Јупитера, удаљеној 880 светлосних година.

Планета, названа ВАСП-121 б, је ненастањива. Али овај резултат представља важан рани корак у проучавању временских образаца на удаљеним световима, и можда на крају проналажењу егзопланета погодних за живот са стабилном, дуготрајном климом.

Током протеклих неколико деценија, детаљна телескопска и свемирска посматрања суседних планета у нашем Сунчевом систему показала су да њихове турбулентне атмосфере нису статичне већ да се стално мењају, баш као и време на Земљи. Ово неслагање би требало да се односи и на планете које круже око других звезда. Али потребно је много детаљног праћења и рачунарског моделирања да би се такве промене заиста измериле.

Пробој у посматрању екстрасоларног времена

Да би дошао до овог открића, међународни тим астронома је саставио и поново обрадио Хаблова посматрања ВАСП-121 б снимљена 2016, 2018. и 2019. године.

Открили су да планета има динамичну атмосферу која се мења током времена. Тим је користио софистициране технике моделирања како би доказао да се ове драматичне временске разлике могу објаснити временским обрасцима у атмосфери егзопланете.

хттпс://ввв.иоутубе.цом/ватцх?в=нфп3ЛФЈјПКв
Ова визуализација приказује прогнозе температуре за 130 егзопланетних дана, током изласка, поднева, заласка сунца и поноћи за егзопланету ВАСП-121 б, такође познату као Тилос. Светлије жуте области приказују области на дневној страни егзопланете где се температуре пењу изнад 2.100 степени Келвина (3.320 степени Фаренхајта); Због своје близине звезди домаћину, око 2,6% удаљености између Земље и Сунца. Због екстремне температурне разлике између дневне и ноћне стране, астрономи сумњају да су испарено гвожђе и други тешки метали који излазе у горње слојеве атмосфере на дневној страни делимично датирани у ниже слојеве, због чега ноћу пада гвожђе. Неки тешки метали такође избегавају гравитацију планете из горње атмосфере. Заслуге за слике: НАСА, ЕСА, Квентин Чангат (ЕСА/СТСцИ), Мехди Замани (ЕСА/Хабл)

Тим је открио да атмосфера ВАСП-121 б показује приметне разлике између посматрања. Још интересантније је да могу постојати огромни временски фронтови, огромне олује и урагани који се стално стварају и уништавају због велике температурне разлике између стране окренуте према звезди и тамне стране егзопланете. Такође су открили јасан помак између најтоплијег региона егзопланете и тачке најближе звезди на планети, као и варијацију у хемијском саставу атмосфере егзопланете (измерено спектроскопијом).

Тим је дошао до ових закључака користећи рачунарске моделе како би објаснили уочене промене у атмосфери егзопланете. „Изузетни детаљи симулација егзопланетарне атмосфере омогућавају нам да прецизно моделујемо време на веома топлим планетама као што је ВАСП-121 б“, објаснио је Џек Скинер, постдокторски сарадник на Калифорнијском институту за технологију у Пасадени, Калифорнија, и ко-лидер. Из ове студије. „Овде чинимо важан корак напред комбиновањем опсервацијских ограничења са атмосферским симулацијама да бисмо разумели временске прилике на овим планетама које варирају у времену.

„Ово је веома узбудљив резултат док напредујемо у посматрању временских образаца на егзопланетама“, рекао је Квентин Чангат, један од главних истраживача тима. Европска свемирска агенција Истраживач на Научном институту за свемирски телескоп у Балтимору, Мериленд. „Проучавање егзопланетарног времена је од виталног значаја за разумевање сложености егзопланетарних атмосфера на другим световима, посебно у потрази за егзопланетама са насељивим условима.

хттпс://ввв.иоутубе.цом/ватцх?в=ИккКио0вЗВИ
Ова визуализација приказује временске обрасце на егзопланети ВАСП-121 б, такође познатој као Тилос. Овај видео је успорен да би се детаљније посматрали обрасци у атмосфери егзопланете. Заслуге за слике: НАСА, ЕСА, Квентин Чангат (ЕСА/СТСцИ), Мехди Замани (ЕСА/Хабл)

ВАСП-121 б: Студија случаја у екстрасоларној атмосфери

ВАСП-121 б је толико близу своје матичне звезде да је његов орбитални период само 1,27 дана. Ова близина значи да је планета плимно закључана тако да је једна хемисфера увек окренута ка звезди, на исти начин на који наш Месец увек има исту страну окренуту ка Земљи. Дневне температуре се приближавају 3,450°Ф (2,150°К) на страни планете окренутој према звездама.

Тим је користио четири скупа архивских Хуббле запажања ВАСП-121 б. Потпуни скуп података укључивао је посматрања ВАСП-121 б како пролази испред своје звезде (снимљено у јуну 2016.); ВАСП-121 б пролази иза своје звезде, такође познате као секундарно помрачење (снимљено новембра 2016.); и сјај ВАСП-121 б као функција фазног угла у односу на звезду (променљива количина светлости примљене на Земљу са егзопланете док кружи око своје родитељске звезде, слично Месечевом фазном циклусу). Ови подаци су узети у марту 2018. и фебруару 2019. године.

„Комбиновани скуп података представља значајну количину времена посматрања за једну планету и тренутно је једини конзистентан скуп ових поновљених посматрања“, рекао је Чангат. Информације које смо извукли из тих опсервација коришћене су за закључак о хемији, температури и облачности присутним у атмосфери ВАСП-121 б у различито време. Ово нам је пружило фасцинантну слику о томе како се планета мењала током времена.

Хаблове јединствене могућности су такође евидентне у широком спектру научних програма које ће омогућити кроз посматрање циклуса 31, који је почео 1. децембра. Отприлике две трећине Хабловог времена биће посвећено студијама имиџинга, док ће остатак бити посвећен спектроскопским студијама. , као што су они који се користе на ВАСП-121 б. Више детаља о курсу 31 науке налази се у А Последњи оглас.

Референца: „Да ли је атмосфера веома врућег Јупитера ВАСП-121б променљива?“ Квентин Чангат, Џек В. Скинер, Џејмс И.К. Жу, Јонас Натела, Инго Б. Валдман, Ахмед Ф. Ал-Рифаи, Акрен Дерик, Били Едвардс, Томас Микал Еванс, Макс Џошуа, Ђузепе Муриљо, Нур Скаф, Анђелос Цијарас, Оливија Винот и Кај Хо Јип, 2. јануара 2023. Астрофизика > Земља и планетарна физика Астрофизика.
арКсив:2401.01465

Свемирски телескоп Хабл је пројекат међународне сарадње НАСА-е и Европске свемирске агенције. НАСА-ин центар за свемирске летове Годард у Гринбелту, Мериленд, управља телескопом. Научни институт за свемирски телескоп (СТСцИ) у Балтимору, Мериленд, спроводи научне операције на Хаблу и Вебу. СТСцИ за НАСА управља Удружење универзитета за истраживање у астрономији, у Вашингтону, ДЦ