De vurige exoplaneet WASP-76b – de zogenaamde hete Jupiter, waar het ijzer regent – is mogelijk nog heter dan eerder werd gedacht. Krediet: ESO/M. Kornmeiser
Het wordt als erg heet beschouwd Jupiter – Een plek waar ijzer verdampt, condenseert aan de nachtzijde en dan uit de lucht valt als regen – vurige, helse WASP-76b extrasolaire planeet Het is misschien spannender dan wetenschappers zich realiseerden.
Een internationaal team, geleid door wetenschappers van de Cornell University, de University of Toronto en Queen’s University Belfast, meldt de ontdekking van geïoniseerd calcium op de planeet – wat wijst op een hogere atmosferische temperatuur dan eerder werd gedacht, of harde wind in de bovenste atmosfeer.
De detectie werd gedetecteerd in spectra met hoge resolutie verkregen met Gemini North nabij de top van Mauna Kea op Hawaï.
Hete Jupiters worden genoemd vanwege hun hoge temperatuur, vanwege hun nabijheid tot hun sterren. WASP-76b werd ontdekt in 2016, op ongeveer 640 lichtjaar van de aarde, maar zo dicht bij zijn F-type ster, die iets heter is dan de zon, dat de reuzenplaneet elke 1,8 aardse dagen één baan voltooit.
De onderzoeksresultaten zijn de eerste van een meerjarig project onder leiding van Cornell, Exoplanets with the Gemini Spectroscopic Survey, of ExoGemS, dat de diversiteit van de atmosferen van planeten onderzoekt.
“Terwijl we op afstand tientallen exoplaneten waarnemen, die een reeks van massa’s en temperaturen bestrijken, zullen we een completer beeld krijgen van de ware diversiteit van ruimtewerelden – van die die heet genoeg zijn om ijzeren regen te herbergen tot andere met mildere klimaten,” zei co- auteurs Ray Jayawardana en Harold Tanner, decaan van het College of Arts and Sciences aan de Cornell University en hoogleraar astronomie:
“Het is opmerkelijk dat we met moderne telescopen en instrumenten al veel kunnen leren over de atmosfeer – de componenten, fysieke eigenschappen, de aanwezigheid van wolken en zelfs grootschalige windpatronen – van planeten die rond sterren op honderden lichtjaren afstand draaien,” zei Jayawardhana.
Een zeldzaam trio van spectraallijnen waargenomen bij zeer gevoelige waarnemingen van de atmosfeer van exoplaneet WASP-76b, gepubliceerd in Astrofysische journaalbrieven op 28 september en gepresenteerd op 5 oktober op de jaarlijkse bijeenkomst van de afdeling Planetaire Wetenschappen van de American Astronomical Society.
“We zien veel calcium, het is een heel krachtig voordeel”, zegt eerste auteur Emily Diebert, een doctoraalstudent aan de Universiteit van Toronto, en haar adviseur, Jayawardana.
“Deze spectroscopische signatuur van geïoniseerd calcium zou erop kunnen wijzen dat een exoplaneet zeer sterke winden heeft in de bovenste atmosfeer”, zei Diebert. “Of dat de temperatuur van de atmosfeer op een exoplaneet veel hoger is dan we dachten.”
Omdat de WASP-76b getijgesloten is – deze kant ervan is altijd naar de ster gericht – heeft hij een eeuwigdurende nachtkant met een relatief koele temperatuur van 2.400 graden. F Gemiddelde temperatuur. De dagzijde, tegenover de ster, heeft een gemiddelde temperatuur van 4.400 graden Fahrenheit.
Diebert en haar collega’s onderzochten het gematigde temperatuurgebied, aan de rand van de planeet tussen dag en nacht. “De exoplaneet beweegt snel in zijn baan, en op deze manier waren we in staat om zijn signalen van het sterlicht te scheiden,” zei ze. “Je kunt zien dat de calciumvoetafdruk op de spectra snel met de planeet meebeweegt.”
Het ExoGemS-onderzoek – dat tot doel heeft 30 of meer planeten te bestuderen – werd geleid door Jake Turner, Carl Sagan’s collega bij NASAHet Hubble Fellowship-programma, gevestigd in de afdeling Astronomie van de Cornell University (A&S), wordt ook aanbevolen door Jayawardhana.
Astronomen blijven dieper graven in het begrijpen van exoplaneten – wat twee decennia geleden nog maar een droom was. “Ons werk en dat van andere onderzoekers effenen de weg voor het verkennen van de atmosferen van terrestrische werelden buiten ons zonnestelsel,” zei Turner.
Referentie: “Detectie van geïoniseerd calcium in de atmosfeer van oververhitte Jupiter WASP-76b” door Emily K. Debert, Ernst GWD Mooy, Ray Jayawardana, Jake D. Turner, Andrew Raiden Harper, Luca Fossati, Kali E. Hood, Jonathan J. Fortney, Laura Flagg, Ryan MacDonald, Roman Allart en David K. Singh, 28 september 2021 Hier beschikbaar. Astrofysische journaalbrieven.
DOI: 10.3847 / 2041-8213 / ac2513
Andere auteurs op het papier zijn Ernst JWD Moog van Queen’s University Belfast. Luca Fossati van de Oostenrijkse Academie van Wetenschappen; Callie E. Hood en Jonathan J. Fortney, beide van de Universiteit van Californië, Santa Cruz; Romain Alart van de Universiteit van Montreal; en David K. Singh van de Johns Hopkins-universiteit. Cornell-onderzoekers waren Andrew Redden-Harper en Laura Flagg, beide in de Jayawardhana-groep, en Ryan MacDonald. Delen van dit onderzoek werden gefinancierd door NASA.
Gemini North maakt deel uit van het International Gemini Observatory, een programma van de National Science Foundation NOIRLab.
“Reisliefhebber. Onruststoker. Popcultuurfanaat. Kan niet typen met bokshandschoenen aan.”