Pierwsze spojrzenie na obcą planetę ujawnia, co czyni ją tak nadętą: ScienceAlert

po raz pierwszy, JWST Dało nam to szczegółową analizę wnętrza świata poza naszym Układem Słonecznym.

Bardzo dziwna egzoplaneta WASP-107b ma atmosferę zaskakująco ubogą w metan, co sugeruje, że wnętrze egzoplanety musi być znacznie gorętsze, niż sądziliśmy, a jej jądro musi być również masywniejsze. To w końcu pomaga wyjaśnić gęstość przypominającą watę cukrową WASP-107b.

Wcześniej sądzono, że WASP-107b ma bardzo małe jądro otoczone masywną, puszystą atmosferą złożoną z wodoru i helu, co wymagałoby pewnych zmian w naszym rozumieniu powstawania i ewolucji planet. Nowe wyniki oznaczają, że egzoplanetę można wyjaśnić przy użyciu obecnych modeli, bez konieczności radykalnej rewizji.

„Dane Webba mówią nam, że planety takie jak WASP-107 b nie musiały powstawać w dziwny sposób z bardzo małym jądrem i masywną otoczką gazową”. mówi astronom Mike Lane Z Uniwersytetu Stanowego w Arizonie (ASU).

„Zamiast tego moglibyśmy wziąć coś bardziej przypominającego Neptun, z dużą ilością skał i niewielką ilością gazu, po prostu podnieść temperaturę i przesuwać go, aby zobaczyć drogę [WASP-107b] Do.”

Nawet gdy odkryto WASP-107b Ogłoszony w 2017 rokuWiedzieliśmy, że jest coś dziwnego w tej egzoplanecie. Uważnie badając wpływ egzoplanety na swoją gwiazdę macierzystą, astronomowie byli w stanie wywnioskować jej masę i promień, ujawniając, że jej gęstość jest niewiarygodnie niska.

Dalsza analiza wykazała, że ​​gęstość jest tak niska, że ​​naukowca można sklasyfikować jako „superpuff” – zaledwie 0,13 grama na centymetr sześcienny. Średnia gęstość JowiszaDla porównania, na centymetr sześcienny przypada 1,33 grama, a na Ziemi 5,51 grama.

Z poprzednich badań wiemy również, że gigantyczna egzoplaneta krąży wokół gwiazdy oddalonej o około 200 lat świetlnych, a jej okres obiegu wynosi 5,7 dnia.

Choć nam w Układzie Słonecznym może się to wydawać krótkie, w przypadku gigantycznych, rozdętych planet gazowych jest to pierścień, który sprawia, że ​​WASP-107b jest chłodniejszy niż jego odpowiedniki – gorące Jowisze o znacznie krótszych okresach orbitalnych, których rozszerzającą się atmosferę można wytłumaczyć emitowanym ciepłem z tego. Ich gwiazda. „Odległa” orbita WASP-107b i stosunkowo niska temperatura sprawiły, że jej wybrzuszenie było trudne do wyjaśnienia.

Dlatego dwa zespoły astronomów, jeden kierowany przez Senge, a drugi kierowany przez Louisa Wilbanksa z Arizona State University, zwerbowały JWST do zbadania atmosfery egzoplanety.

Gdy WASP-107b przechodzi między nami a swoją gwiazdą macierzystą, część światła gwiazdy jest absorbowana lub wzmacniana przez cząsteczki w atmosferze egzoplanety. Badając różnicę w świetle gwiazd z egzoplanetą i bez niej oraz szukając jaśniejszych i słabszych długości fal w widmie, astronomowie mogą zidentyfikować odciski palców określonych cząsteczek w płaszczu gazowym egzoplanety.

Choć zaskakujące jest to, że atmosfera WASP-107b zawiera tak mało metanu, to jednak tak Wyjaśnienie, w jaki sposób egzoplaneta wyglądała tak, jak wygląda teraz.

„To dowód na to, że gorący gaz pochodzący z głębi planety musi silnie mieszać się z chłodniejszymi warstwami powyżej”. Mówi Sing.

„Metan jest niestabilny w wysokich temperaturach. Fakt, że wykryliśmy tak niewiele, mimo że wykryliśmy inne cząsteczki zawierające węgiel, mówi nam, że wnętrze planety musi być znacznie gorętsze, niż nam się wydawało”.

To jeden element układanki. Kolejna część zawiera resztę tego, co badacze odkryli w atmosferze planety WASP-107b, w tym dwutlenek siarki, parę wodną, ​​dwutlenek węgla i tlenek węgla, z wyższą zawartością pierwiastków ciężkich niż Neptun czy Uran.

Łącząc proporcje pierwiastków cięższych do pierwiastków lżejszych z ilością energii zawartej w egzoplanecie w oparciu o ilość wytwarzanego przez nią ciepła, badacze określili rozmiar jądra WASP-107b. Odkryli, że jest znacznie większy, niż myśleliśmy, ma masę 12 razy większą od masy jądra Ziemi i co najmniej dwukrotnie większą niż początkowo sądzono.

Oznacza to, że nie potrzebujemy egzotycznych modeli formowania się planet, aby wyjaśnić ich istnienie.

Jeśli chodzi o to, dlaczego rdzeń jest tak gorący, będzie to wymagało dalszych badań. Orbita egzoplanety wokół gwiazdy macierzystej jest lekko eliptyczna, co wywiera zmienne ciśnienie grawitacyjne na wnętrze planety i ogrzewa ją od wewnątrz. Naukowcy uważają, że może to być źródło ciepła, które powoduje, że WASP-107b jest tak gorący.

Obydwa artykuły ukazały się w Natura. może być znaleziony Tutaj I Tutaj.