REKLAMA

Pierwsza detekcja atmosfery wtórnej wokół egzoplanety  

Badania obejmujące pomiary wykonane przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) sugerują, że egzoplaneta 55 Cancri e posiada atmosferę wtórną odgazowaną przez ocean magmy. Zamiast odparowanych skał atmosfera może być bogata w CO2 i CO. Jest to pierwszy przypadek wykrycia atmosfery wtórnej wokół skalistej egzoplanety i ma znaczenie w nauce o egzoplanetach, ponieważ kluczowe znaczenie ma uzyskanie i utrzymanie atmosfery bogatej w gaz przez planetę skalistą do zamieszkania.  

Egzoplanety (tj. planety poza Układem Słonecznym) są głównymi obiektami poszukiwań sygnatur życia pozaziemskiego. Wykrywanie i charakteryzacja egzoplanety w układach gwiazdowych są ważne w badaniu nadających się do zamieszkania planet podobnych do Ziemi, których środowisko i warunki sprzyjają podtrzymaniu życia.  

Pierwsze egzoplanety odkryto w latach 1990. XX wieku. Od tego czasu w ciągu ostatnich kilku dekad odkryto ponad 5000 egzoplanet. Prawie wszystkie z nich znaleziono w naszej macierzystej galaktyce, Drodze Mlecznej. Jakiś egzoplaneta w zewnętrznej galaktyce odkryto po raz pierwszy w 2021 roku.     

Egzoplanety o skalistym terenie i atmosferze wtórnej są przedmiotem szczególnego zainteresowania astronomów, ponieważ takie są egzoplanety prawdopodobnie panują tam warunki podobne do ziemskich. Atmosfera wtórna powstaje w wyniku odgazowania materiałów uwięzionych w ciepłym płaszczu na powierzchnię planety. W przypadku planet ziemskich pierwotna atmosfera utworzona z lekkich gazów, takich jak wodór i hel, nagromadzonych podczas początkowego formowania się planety, jest tracona z powodu niższej temperatury powierzchni i prędkości ucieczki planety.  

Egzoplaneta 55 Cancri e 

Egzoplaneta 55 Cancri e to gorąca skalista egzoplaneta położona 41 lat świetlnych od Ziemi, w gwiazdozbiorze Raka. Jest przeważnie skalista, a jej temperatura równowagi wynosi około 2,000 K. Krąży wokół gwiazdy podobnej do Słońca 55 Cancri i jest klasyfikowana jako super-Ziemia (ponieważ ma średnicę dwukrotnie większą od Ziemi i nieco większą gęstość). Jej skład będzie prawdopodobnie podobny do składu planet skalistych Układu Słonecznego.   

Poprzednie badania tej egzoplanety sugerowały obecność atmosfery bogatej w substancje lotne. Wyniki nie sprzyjały obecności H2/Zdominował atmosferę pierwotną, ale nie można wykluczyć możliwości, że otoczka gazowa składa się z odparowanej skały, ponieważ planeta jest wystarczająco gorąca, aby umożliwić odparowanie stopionych skał. Nie było wiadomo, czy atmosfera tej egzoplanety powstała wtórnie w wyniku odgazowania materiałów uwięzionych w ciepłym płaszczu na powierzchnię planety.  

Atmosfera wtórna powstaje po pierwotnych lżejszych gazach (głównie H2 i On) ​​giną w miarę ochładzania się planety. Powstaje w wyniku odgazowania z wnętrza planety na powierzchnię w wyniku wulkanów lub działalności tektonicznej. Na przykład atmosfery Wenus, Ziemi i Marsa są atmosferami wtórnymi. Obecność atmosfery wtórnej na egzoplanecie sugeruje dalszą ewolucję planety na wczesnym etapie w kierunku możliwości zamieszkania.  

Badanie JWST egzoplanety 55 Cancri e 

Pomiary widma emisji termicznej egzoplanety 55 Cancri e wykonane instrumentami znajdującymi się na pokładzie Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) wykluczyły możliwość, że atmosfera składa się z odparowanych skał. Nowe odkrycia wskazują, że atmosfera jest odgazowana przez ocean magmy i prawdopodobnie jest bogata w CO2 i CO.  

Jest to znaczący postęp w nauce o egzoplanetach. Po raz pierwszy odkryto, że egzoplaneta ma otaczającą atmosferę utworzoną z odgazowanych materiałów z wnętrza planety (atmosfera wtórna).  

Ziemia, Wenus i Mars w naszym Układzie Słonecznym były w przeszłości pokryte oceanem magmy, na co wpływ miała atmosfera, powierzchnia i wnętrze. Dlatego nowe odkrycie może pomóc nam lepiej zrozumieć wczesne warunki panujące na Ziemi, Wenus i Marsie oraz sposób, w jaki skalista planeta uzyskuje i utrzymuje atmosferę bogatą w gaz, co jest kluczowym wymogiem, aby planeta nadawała się do zamieszkania.  

*** 

Referencje:  

  1. JPL. Egzoplanety – wskazówki Webba NASA dotyczące możliwej atmosfery otaczającej skalistą egzoplanetę. Opublikowano 8 maja 2024 r. Dostępne pod adresem https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-webb-hints-at-possible-atmosphere-surrounding-rocky-exoplanet  
  1. Hu, R., i wsp 2024. Atmosfera wtórna na skalistej egzoplanecie 55 Cancri e. Natura 630, 609–612. Opublikowano: 08 maja 2024 r. DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-024-07432-x  
  1. Uniwersytet Oregonu. Strony – Atmosfera pierwotna i wtórna. Dostępne o https://pages.uoregon.edu/jschombe/ast121/lectures/lec14.html 

*** 

Umesz Prasad
Umesz Prasad
Dziennikarz naukowy | Założyciel i redaktor magazynu Scientific European

Zapisz się do naszego newslettera

Aby być na bieżąco z najnowszymi wiadomościami, ofertami i specjalnymi ogłoszeniami.

Najpopularniejsze artykuły

Deep Space Optical Communications (DSOC): NASA testuje laser  

Komunikacja w przestrzeni kosmicznej oparta na częstotliwości radiowej napotyka ograniczenia ze względu na...

Czy syntetyczne zarodki zapoczątkują erę sztucznych narządów?   

Naukowcy odtworzyli naturalny proces powstawania embrionów ssaków...

Uraz rdzenia kręgowego (SCI): wykorzystanie bioaktywnych rusztowań do przywrócenia funkcji

Samoorganizujące się nanostruktury utworzone przy użyciu supramolekularnych polimerów zawierających amfifile peptydowe (PA) zawierające...
- Reklama -
94,098FaniJak
47,563ObserwujeObserwuj
1,772ObserwujeObserwuj
30abonenciZapisz się!