• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • För den hetaste planeten, en stor härdsmälta, studie visar

    Konstnärens återgivning av en "het Jupiter" kallad KELT-9b, den hetaste kända exoplaneten - så varm, ett nytt papper hittar, att även molekyler i dess atmosfär slits sönder. Kredit:NASA/JPL-Caltech

    I den brännande atmosfären av exoplaneten KELT-9b, även molekyler slits sönder.

    Massiva gasjättar som kallas "heta Jupiters" - planeter som kretsar för nära sina stjärnor för att upprätthålla liv - är några av de konstigaste världarna som finns bortom vårt solsystem. Nya observationer visar att den hetaste av dem alla är ännu främmare, benägna för jordomsmältningar så allvarliga att de sliter isär molekylerna som utgör dess atmosfär.

    Kallas KELT-9b, planeten är en ultrahet Jupiter, en av flera varianter av exoplaneter – planeter runt andra stjärnor – som finns i vår galax. Den väger nästan tre gånger massan av vår egen Jupiter och kretsar runt en stjärna cirka 670 ljusår bort. Med en yttemperatur på 7, 800 grader Fahrenheit (4, 300 grader Celsius) – varmare än vissa stjärnor – den här planeten är den hetaste som hittats hittills.

    Nu, ett team av astronomer som använder NASA:s rymdteleskop Spitzer har hittat bevis på att värmen är för hög även för att molekyler ska förbli intakta. Molekyler av vätgas slits sannolikt sönder på dagsidan av KELT-9b, oförmögna att omformas tills deras osammanhängande atomer flyter runt till planetens nattsida.

    Även om det fortfarande är extremt varmt, nattsidans lätta nedkylning är tillräckligt för att tillåta vätgasmolekyler att reformeras – det vill säga, tills de flyter tillbaka till dagen, där de slits isär på nytt.

    "Den här typen av planet är så extrem i temperatur, den är lite skild från många andra exoplaneter, sa Megan Mansfield, en doktorand vid University of Chicago och huvudförfattare till en ny artikel som avslöjar dessa fynd. "Det finns några andra heta Jupiters och ultraheta Jupiters som inte är riktigt så varma men fortfarande varma nog att den här effekten borde äga rum."

    Resultaten, publiceras i Astrofysiska tidskriftsbrev , visa upp den ökande sofistikeringen av tekniken och analysen som behövs för att undersöka dessa mycket avlägsna världar. Vetenskapen har precis börjat titta in i exoplaneternas atmosfärer, undersöker de molekylära härdsmältningarna av de hetaste och ljusaste.

    KELT-9b kommer att förbli fast kategoriserad bland de obeboeliga världarna. Astronomer blev medvetna om dess extremt fientliga miljö 2017, när det först upptäcktes med hjälp av Kilodegree Extremely Little Telescope (KELT)-systemet – en kombinerad ansträngning som involverade observationer från två robotteleskop, en i södra Arizona och en i Sydafrika.

    I studien Astrophysical Journal Letters, forskarteamet använde rymdteleskopet Spitzer för att analysera temperaturprofiler från denna infernaliska jätte. Spitzer, som gör observationer i infrarött ljus, kan mäta subtila variationer i värme. Upprepad i många timmar, Dessa observationer tillåter Spitzer att fånga förändringar i atmosfären när planeten presenterar sig i faser medan den kretsar runt stjärnan. Olika halvor av planeten rullar fram när den kretsar runt sin stjärna.

    Det gjorde att teamet kunde få en glimt av skillnaden mellan KELT-9bs dagsida och dess "natt". I detta fall, planeten kretsar så hårt om sin stjärna att ett "år" – en gång runt stjärnan – tar bara 1 1/2 dag. Det betyder att planeten är tidvattenlåst, presenterar ett ansikte för sin stjärna för alla tider (eftersom vår måne bara presenterar ett ansikte mot jorden). På bortre sidan av KELT-9b, natten varar för evigt.

    Men gaser och värme strömmar från den ena sidan till den andra. En stor fråga för forskare som försöker förstå exoplanetatmosfärer är hur strålning och flöde balanserar varandra.

    Datormodeller är viktiga verktyg i sådana undersökningar, visar hur dessa atmosfärer sannolikt beter sig i olika temperaturer. Den bästa passformen för data från KELT-9b var en modell som inkluderade vätemolekyler som slits isär och återmonteras, en process som kallas dissociation och rekombination.

    "Om du inte tar hänsyn till vätedissociation, du får riktigt snabba vindar på [37 miles eller] 60 kilometer per sekund, " sa Mansfield. "Det är nog inte troligt."

    KELT-9b visar sig inte ha några stora temperaturskillnader mellan dag- och nattsidorna, vilket tyder på värmeflöde från den ena till den andra. Och "hot spot" på dagen, som är tänkt att vara direkt under denna planets stjärna, flyttades bort från sin förväntade position. Forskare vet inte varför - ännu ett mysterium som ska lösas på detta konstiga, het planet.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com