Det tyngsta elementet som någonsin hittats i exoplaneternas atmosfär

Anmäl dig till CNN:s Wonder Theory vetenskapsnyhetsbrev. Utforska universum med nyheter om fascinerande upptäckter, vetenskapliga framsteg och mer.



CNN

Astronomer har upptäckt ett oväntat kemiskt element högt i atmosfären av två fräsande exoplaneter där flytande järn och ädelstenar regnar ner från himlen.

De två exoplaneterna, som kretsar kring separata stjärnor bortom vårt solsystem, är ultraheta gasjättar som kallas WASP-76b och WASP-121b. Astronomer använde European Southern Observatorys Very Large Telescope för att upptäcka barium på hög höjd i atmosfären på varje exoplanet.

Barium är det tyngsta elementet som någonsin upptäckts i atmosfären på en exoplanet. Tidskriften Astronomy & Astrophysics publicerade en studie som beskriver upptäckten på torsdagen.

Med varje avslöjande verkar WASP-76b och WASP-121b mer konstiga för forskare.

“Den förbryllande och kontraintuitiva delen är: varför finns det ett så tungt element i de övre lagren av atmosfären på dessa planeter?” sa huvudstudieförfattaren Tomás Azevedo Silva, doktorand vid universitetet i Porto och Institutet för astrofysik och rymdvetenskap i Portugal, i ett uttalande.

“Det här var på sätt och vis en “oavsiktlig” upptäckt. Vi väntade eller letade inte efter särskilt barium och var tvungna att krysskontrollera att detta faktiskt kom från planeten eftersom det aldrig hade setts på någon exoplanet tidigare.”

Båda exoplaneterna är lika stora som Jupiter, den största planeten i vårt solsystem, men de har otroligt varma yttemperaturer långt över 1 832 grader Fahrenheit (1 000 grader Celsius).

De skyhöga temperaturerna på WASP-76b och WASP-121b härrör från det faktum att varje planet ligger nära till sin värdstjärna, en enda omloppsbana på ungefär en eller två dagar.

WASP-121b upptäcktes först 2015 och är cirka 855 ljusår från jorden. Exoplaneten har en glödande vattenångatmosfär, och den intensiva gravitationskraften från stjärnan den kretsar kring deformerar den till formen av en fotboll.

Planeten är tidvattenlåst, vilket betyder att samma sida av planeten alltid är vänd mot stjärnan. Detta liknar hur vår måne kretsar runt jorden. På dagen börjar temperaturen vid 4 040 F (2 227 C) vid det djupaste lagret av atmosfären och når 5 840 F (3 227 C) i det översta lagret.

Forskare såg WASP-76b för första gången 2016. Den kretsar kring en stjärna i konstellationen Fiskarna 640 ljusår från jorden. Denna exoplanet är också tidvattenlåst, så på dess dagsida, som är vänd mot stjärnan, överstiger temperaturen 4 400 F (2 426 C).

Exoplaneternas fräsande natur har gett dem ovanliga egenskaper och väder som verkar som något ur science fiction. Forskare tror att flytande järn regnar från himlen på WASP-76b, medan metallmoln och flytande ädelstenar bildas på WASP-121b.

Att upptäcka barium i den övre atmosfären på varje planet överraskade forskarna. Elementet är 2 1/2 gånger tyngre än järn.

“Med tanke på planeternas höga tyngdkraft skulle vi förvänta oss att tunga grundämnen som barium snabbt skulle falla ner i atmosfärens nedre skikt”, säger studiens medförfattare Olivier Demangeon, en postdoktor vid universitetet i Porto och Institutet för astrofysik och rymdvetenskap. i Portugal, i ett uttalande.

Att hitta barium i exoplaneterna kan tyda på att ultraheta gasjättar har ännu mer ovanliga egenskaper än man misstänker.

På jorden visas barium på natthimlen som en livlig grön färg när fyrverkerier avfyras. Men forskare är inte säkra på vilken naturlig process som gör att det tunga elementet dyker upp så högt upp i atmosfären hos dessa gasjättar.

Forskargruppen använde ESPRESSO-instrumentet, eller Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations, installerat i Very Large Telescope i Chile, för att studera stjärnljus när det passerade genom atmosfären på varje planet.

“Att de är gasformiga och heta, är deras atmosfärer mycket utsträckta,” sa Demangeon, “och är därför lättare att observera och studera än de för mindre eller kallare planeter.”

Framtida teleskop kommer också att kunna spionera på fler detaljer inom de atmosfäriska lagren av exoplaneter, inklusive steniga sådana som liknar jorden, för att låsa upp mysterierna med ovanliga världar över galaxen.

.

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *