CP v2

Tag: Raudonosios nykštukės

  • Netoli Saulės sistemos aptikta superžemė Ross 318 b: gali turėti atmosferą ir amžiną naktį

    Kaip aptikta nauja superžemė?

    Mokslininkai pranešė aptikę naują superžemės klasės planetą Ross 318 b, esančią prie raudonosios nykštukės žvaigždės Ross 318. Apie jos egzistavimą išdavė nežymūs žvaigždės judėjimo pokyčiai, kuriuos sukelia planetos gravitacija.

    Planetai aptikti pritaikytas radialinių greičių metodas, kai pagal žvaigždės šviesos spektro linijų poslinkius matuojama, ar ji periodiškai artėja ir tolsta. Tokie svyravimai leidžia apskaičiuoti planetos orbitos periodą ir mažiausią jos masę.

    Tyrėjai rėmėsi archyviniais spektrografų CARMENES ir HIRES stebėjimais, sukauptais per maždaug 15 metų. Ilgas laikotarpis svarbus, nes leidžia atskirti tikrą planetos signalą nuo žvaigždės aktyvumo sukeliamų „triukšmų“.

    Ką apie planetą žinoma dabar?

    Pagal pateiktus skaičiavimus, Ross 318 b aplink savo žvaigždę apskrieja per 39,63 dienos. Nustatyta minimali masė siekia apie 6,21 Žemės masės, todėl objektas priskiriamas superžemėms.

    Spėjamas planetos spindulys yra apie 1,74 Žemės spindulio, o orbita driekiasi maždaug 0,16 astronominio vieneto atstumu nuo žvaigždės. Tai atitinka apie 24 000 000 kilometrų.

    Planetos pusiausvyros temperatūra įvertinta apie 237 kelvinus, tai yra maždaug minus 36 laipsniai Celsijaus. Šis dydis apibūdina teorinę temperatūrą, nevertinant šiltnamio efekto, debesuotumo, atmosferos sudėties ar šilumos pernašos planetos paviršiuje.

    Amžina naktis ir atmosfera: kas dar neaišku?

    Didžiausia Ross 318 b išskirtinybė siejama su jos sukimosi režimu: manoma, kad planeta yra potvyniškai prirakinta prie žvaigždės. Tai reikštų, kad viena jos pusė nuolat atsukta į žvaigždę, o kita skendi nuolatinėje naktyje.

    Toks scenarijus svarbus vertinant klimatą, nes temperatūrų skirtumas tarp dienos ir nakties pusių gali būti milžiniškas. Vis dėlto atmosfera, jeigu ji išlikusi, gali pernešti šilumą ir sušvelninti kraštutinumus, todėl mokslininkams itin aktualu nustatyti, ar planeta yra uolinė ir ar turi dujinį apvalkalą.

    Tyrimą apsunkina tai, kad Ross 318 yra aktyvi raudonoji nykštukė: tokios žvaigždės dažnai „mėto“ žybsnius, turi dėmių ir magnetinių ciklų, kurie gali imituoti planetos sukeliamą signalą. Nurodoma, kad šios žvaigždės efektyvioji temperatūra yra apie 3 450 kelvinų, o jos sukimasis trunka apie 51,5 paros.

    Artimiausi tolimesni žingsniai paprastai apima papildomus didelės skiriamosios gebos spektrinius stebėjimus ir paiešką, ar planeta tranzituoja prieš žvaigždę. Jei tranzitas būtų užfiksuotas, atsirastų daugiau galimybių patikslinti planetos dydį ir net pradėti atmosferos sudėties paieškas.

  • JWST aptiko žvaigždės išdegintą uolinę superžemę: ji didesnė už Žemę, bet beveik plika

    JWST aptiko žvaigždės išdegintą uolinę superžemę: ji didesnė už Žemę, bet beveik plika

    Jameso Webbo kosminis teleskopas (JWST) užfiksavo itin tamsų, žvaigždės kaitros išdegintą uolinį pasaulį LHS 3844 b, kuris savo savybėmis gali priminti Merkurijų ar Mėnulį. Planetos dydis išsiskiria: ji laikoma maždaug 30 proc. didesne už Žemę, tačiau, panašu, beveik neturi atmosferos.

    Šis objektas nuo Žemės nutolęs apie 50 šviesmečių ir aplink raudonąją nykštukę apskrieja vos per maždaug 11 valandų. Toks artumas reiškia milžinišką spinduliuotės ir žvaigždinio vėjo poveikį, todėl bet kokia kadaise buvusi atmosfera galėjo būti tiesiog „nupūsta“ į kosmosą.

    Vienoje pusėje amžina diena

    Mokslininkai aiškina, kad LHS 3844 b greičiausiai yra gravitaciškai „pririšta“ prie savo žvaigždės, todėl viena pusė visada atsukta į ją, o kita skendi amžinoje naktyje. Dieninėje pusėje temperatūra gali siekti apie 1 000 kelvinų, tad paviršius tampa ypač nedraugiškas bet kokiems mums įprastiems procesams.

    JWST negali nufotografuoti tokios planetos taip, kaip matome Saulės sistemos kūnus, tačiau gali išmatuoti jos skleidžiamą infraraudonąją spinduliuotę. Iš jos sudaromas spektras, leidžiantis spręsti apie paviršiaus sudėtį, nes skirtingos medžiagos skleidžia ir sugeria šviesą skirtingais bangos ilgiais.

    Ką išdavė infraraudonasis spektras

    Stebėjimams panaudotas JWST vidutinio infraraudonojo diapazono prietaisas MIRI, o rezultatai sulyginti ir su ankstesniais NASA „Spitzer“ teleskopo duomenimis. Tyrėjai padarė išvadą, kad planetos paviršius gali būti panašus į bazaltą, uolieną, susidarančią greitai stingstant magniu ir geležimi praturtintai laviai.

    Kita vertus, spektras taip pat suderinamas su scenarijumi, kad viršuje gali vyrauti ne šviežios uolienų plokštės, o senas, smūgių ir spinduliuotės suardytas dulkinis sluoksnis. Kadangi planeta, tikėtina, neturi atmosferos, jos paviršius neapsaugotas nuo meteorų, kietųjų dalelių ir radiacijos, todėl per ilgą laiką gali susidaryti storas suirusių uolienų sluoksnis.

    Tektonika ir vulkanizmas – didelis klausimas

    Ankstesniuose darbuose buvo svarstoma, ar LHS 3844 b gali turėti tektoninį aktyvumą, tačiau naujesnė analizė pateikia atsargesnį vaizdą. Tyrimo autoriai pabrėžia, kad Žemei būdinga plokščių tektonika šiai planetai greičiausiai netaikoma arba yra neveiksminga, o vandens joje turėtų būti labai mažai.

    „Galima daryti išvadą, kad Žemei būdinga plokščių tektonika šiai planetai netaikoma arba yra neveiksminga“, – sakė NASA Sagan Fellow Harvardo ir Smithsono astrofizikos centre Sebastianas Zieba.

    „Šioje planetoje, tikėtina, yra labai mažai vandens“, – pridūrė jis.

    Norėdami suprasti, ar pasaulis vis dar geologiškai aktyvus, astronomai ieško netiesioginių ženklų, pavyzdžiui, dujų, kurios Saulės sistemoje dažnai siejamos su vulkanizmu. Tyrėjai nurodo, kad šiuo metu JWST duomenys nepateikė aiškaus anglies dioksido ar sieros junginių signalo, kuris galėtų rodyti aktyvų išsiskyrimą iš gelmių.

    Mokslininkai jau yra surinkę papildomų JWST stebėjimų, kurie turėtų padėti tiksliau atskirti, ar spinduliuotės spektrą formuoja kietos uolienos, ar skirtingo grūdėtumo ir tekstūros dulkės. Tokie metodai remiasi patirtimi, sukaupta tiriant Saulės sistemos beveik beorę aplinką turinčius kūnus, pavyzdžiui, asteroidus.

    Tyrimo rezultatai publikuoti „Nature Astronomy“, o pats metodas laikomas svarbiu žingsniu siekiant tiksliau apibūdinti uolines egzoplanetas. Ilgainiui tai gali priartinti atsakymą, kaip skirtingose žvaigždžių sistemose formuojasi planetų paviršiai, ar jos išlaiko atmosferas ir kokia jų geologinė istorija.