Detta diagram jämför Hubble Space Telescope-observationer av två planeter av "het Jupiter"-klass som kretsar mycket nära olika solliknande stjärnor. Astronomer mätte hur ljus från varje moderstjärna filtreras genom varje planets atmosfär. HAT-P-38 b hade en vattensignatur som indikeras av absorptionsegenskapstoppen i spektrumet. Detta tolkas som att den övre atmosfären är fri från moln eller dis. WASP-67 b, har ett platt spektrum som saknar vattenabsorberande egenskaper, vilket tyder på att större delen av planetens atmosfär är maskerad av moln på hög höjd. Kredit:Konstverk:NASA, ESA, och Z. Levy (STScI); Kredit:Vetenskap:NASA, ESA, och G. Bruno (STScI)
Är det ett fall av natur kontra nurture när det kommer till två "kusiner" exoplaneter? I ett unikt experiment, forskare använde NASA:s rymdteleskop Hubble för att studera två "heta Jupiter" exoplaneter. Eftersom dessa planeter har nästan samma storlek och temperatur, och kretsar runt nästan identiska stjärnor på samma avstånd, teamet antog att deras atmosfär skulle vara lika. Det de hittade överraskade dem.
Ledande forskare Giovanni Bruno från Space Telescope Science Institute i Baltimore, Maryland, förklarade, "Vad vi ser när vi tittar på de två atmosfärerna är att de inte är likadana. En planet - WASP-67 b - är molnigare än den andra - HAT-P-38 b. Vi ser inte vad vi" väntar, och vi måste förstå varför vi hittar denna skillnad."
Teamet använde Hubbles Wide Field Camera 3 för att titta på planeternas spektrala fingeravtryck, som mäter kemisk sammansättning. "Den effekt som moln har på vattnets spektrala signatur gör att vi kan mäta mängden moln i atmosfären, "Sa Bruno. "Fler moln betyder att vattendraget minskar." Teamen fann att för WASP-67 b finns det fler moln på de höjder som undersöks av dessa mätningar.
"Detta säger oss att det måste finnas något i deras förflutna som förändrar hur dessa planeter ser ut, sa Bruno.
Idag virvlar planeterna runt sina gula dvärgstjärnor en gång var 4,5:e jorddag, kretsar tätt runt sina stjärnor närmare än Merkurius kretsar runt vår sol. Men förr i tiden, planeterna vandrade förmodligen inåt mot stjärnan från de platser där de bildades.
Detta diagram jämför Hubble Space Telescope-observationer av två "heta Jupiter"-klassplaneter som kretsar mycket nära olika solliknande stjärnor. Astronomer mätte hur ljus från varje moderstjärna filtreras genom varje planets atmosfär. HAT-P-38 b hade en vattensignatur som indikeras av absorptionsegenskapstoppen i spektrumet. Detta tolkas som att den övre atmosfären är fri från moln eller dis. WASP-67 b, har ett platt spektrum som saknar vattenabsorberande egenskaper, vilket tyder på att större delen av planetens atmosfär är maskerad av moln på hög höjd. Kredit:Konstverk:NASA, ESA, och Z. Levy (STScI); Kredit:Vetenskap:NASA, ESA, och G. Bruno (STScI)
Kanske en planet bildades annorlunda än den andra, under en annan uppsättning omständigheter. "Man kan säga att det är natur kontra näring, " förklarar medutredaren Kevin Stevenson. "Just nu, de verkar ha samma fysiska egenskaper. Så, om deras uppmätta sammansättning definieras av deras nuvarande tillstånd, då borde det vara samma för båda planeterna. Men så är inte fallet. Istället, det verkar som att deras bildningshistoria kan spela en viktig roll."
Molnen på dessa heta, Jupiterliknande gasjättar är ingenting som de på jorden. Istället, de är förmodligen alkalimoln, består av molekyler som natriumsulfid och kaliumklorid. Medeltemperaturen på varje planet är mer än 1, 300 grader Fahrenheit.
Exoplaneterna är tidvattenlåsta, med samma sida alltid vänd mot moderstjärnan. Det betyder att de har en mycket varm dagsida och en svalare nattsida. Istället för att ha flera molnband som Jupiter gör, var och en har förmodligen bara ett brett ekvatorialband som långsamt flyttar värmen runt från dagsidan till nattsidan.
Teamet har precis börjat lära sig vilka faktorer som är viktiga för att göra vissa exoplaneter grumliga och vissa klara. För att bättre förstå vad planeternas förflutna kan ha varit, forskare kommer att behöva framtida observationer med Hubble och det snart lanserade rymdteleskopet James Webb.
Teamets resultat presenterades den 5 juni vid det 230:e mötet för American Astronomical Society i Austin, Texas.
