Astronomer fra USA, Frankrike og Skottland, takket være observasjoner med Hubble, bekreftet tilstedeværelsen av vann i atmosfæren til eksoplaneten HAT-P-26b. I tillegg estimerte forskerne andelen av grunner som er tyngre enn hydrogen i planetens gasshylle - det viste seg at den er liten, som ligger utenfor det tidligere oppdagede mønsteret. I følge forfatterne har sannsynligvis atmosfæren til HAT-P-26b vært praktisk talt uendret siden planetens opprinnelse. Forskningen er publisert i tidsskriftet Science.
De aller fleste kjente eksoplaneter ble oppdaget på en av to måter: ved transittmetoden (når planeten demper stjernen litt ved å passere mellom den og den jordobservatøren) eller ved doppleranalyse (når planetens tyngdekraft får stjernen til å vingle litt frem og tilbake). Med deres hjelp kan du bestemme noen parametere for planetens bane, gjøre begrensninger på størrelse eller masse. Imidlertid er det umulig å finne ut hva denne eller den andre exoplaneten består av å bruke dopplermetoder.
Gjennomganger av planeten lar deg utforske gassskallet, hvis det er stort nok. For øyeblikket når planeten begynner å bevege seg foran stjernens plate, går en del av lyset fra sistnevnte gjennom den gassformede konvolutten. Avhengig av hvilke gasser atmosfæren er laget av, begynner noen deler av stjernens spektrum å bli absorbert. For eksempel har vann og karbondioksid karakteristiske absorpsjonsbånd - de ligger i det infrarøde området i spekteret. Ved å sammenligne spekteret til en stjerne under og før transitt, kan astronomer bestemme nøyaktig i hvilket spektralområde eksoplanetens atmosfære absorberer og forutsi sammensetningen.
For første gang ble det registrert vannspor i HAT-P-26b i 2015 - ved hjelp av de kombinerte dataene fra Spitzer-teleskopet og jordbaserte observasjoner. Denne eksoplaneten ligger omtrent 430 lysår fra jorden og er en "varm Neptun", hvor likevektstemperaturen på overflaten er omtrent 1000 Kelvin (730 grader Celsius). På grunn av den lille tyngdeakselerasjonen kan en himmellegeme ha en tett og høy atmosfære. Planeten kretser rundt stjernen i systemet - en oransje dverg - på omtrent 4,2 dager.
Hannah R. Wakeford et al. / Vitenskap, 2017
I det nye arbeidet utvidet forfatterne spekteret av observasjoner av eksoplaneten og brukte Hubble Space Telescope til å observere transitt i det synlige og nær infrarøde området. Dette gjorde det mulig å se ekstra absorpsjonsbånd som pålitelig indikerte tilstedeværelsen av vann i planetens atmosfære. Det skal bemerkes at HAT-P-26b ikke kan kalles en vannverden på grunn av planetens for høye temperatur.
I tillegg til å observere vann i atmosfæren, var astronomer i stand til å estimere metallisiteten til gassgigantens skall. Dette er den relative andelen av elementene som er tyngre enn helium i sammensetningen av objektet. Basert på observasjoner i solsystemet og i en rekke eksoplaneter (WASP-43b og HAT-P-11b), har astronomer lagt merke til et mønster - med økende planetstørrelse reduseres metallisiteten. Andelen tunge elementer i Jupiter er med andre ord mye mindre enn i Uranus eller Neptun. Denne observasjonen ble grunnlaget for noen hypoteser om planetenes utvikling. HAT-P-26b kommer ut av dette mønsteret: med størrelser som kan sammenlignes med Neptun, er metallisiteten omtrent den samme som Jupiter.
Ifølge astronomer kan forskjellene mellom HAT-P-26b og andre planeter med kjent metallisitet og masse bety at prosessen med dens utvikling, av en eller annen grunn, skilte seg fra den generelt aksepterte. Forfatterne påpeker at gasshylsen til HAT-P-26b mest sannsynlig er den samme som i de første periodene av eksoplanetens eksistens. Dessuten kolliderte antagelig ikke eksoplaneten med andre planetesimaler, og de fleste av dens tunge elementer er konsentrert i kjernen.
Kampanjevideo:
Forfatterne bemerker at dette er en unik situasjon når en exoplanet har blitt studert så detaljert. I seg selv er et slikt resultat allerede en viktig prestasjon.
Vladimir Korolev
