16:47 2023-03-27
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Telescopul spațial Webb măsoară temperatura unei exoplanete stâncoase
_ Măsoară telescopul spațial Webb temperatura unei exoplanete stâncoase
O echipă internațională de cercetători a folosit telescopul spațial James Webb NASA/ESA/CSA pentru a măsura temperatura exoplanetei stâncoase TRAPPIST-1 b. Măsurarea se bazează pe emisia termică a planetei: energia termică emanată sub formă de lumină infraroșie detectată de Instrumentul Mid-Infrared (MIRI) al lui Webb.
Rezultatul indică faptul că Pe partea de zi a planetei are o temperatură de aproximativ 500 Kelvin (aproximativ 230 ° C) și sugerează că nu are o atmosferă semnificativă. Aceasta este prima detectare a oricărei forme de lumină emisă de o exoplanetă la fel de mică și rece ca planetele stâncoase din propriul nostru sistem solar. Rezultatul marchează un pas important în a determina dacă planetele care orbitează stele active mici precum TRAPPIST-1 pot susține atmosferele necesare pentru a susține viața. De asemenea, este de bun augur pentru capacitatea lui Webb de a caracteriza exoplanete temperate, de dimensiunea Pământului, folosind MIRI.
„Aceste observații profită cu adevărat de capacitatea lui Webb în infraroșu mediu”, a spus Thomas Greene, astrofizician la Centrul de Cercetare Ames al NASA. și autorul principal al studiului publicat astăzi în revista Nature. „Niciun telescoape anterioare nu au avut sensibilitatea să măsoare o lumină atât de slabă în infraroșu mijlociu.”
La începutul anului 2017, astronomii au raportat descoperirea a șapte planete stâncoase care orbitează în jurul unei stele pitice roșii ultrarece (sau piticii M) 40 de lumină. -ani de Pământ. Ceea ce este remarcabil la planete este asemănarea lor în dimensiune și masă cu planetele interioare, stâncoase ale propriului nostru sistem solar. Deși toate orbitează mult mai aproape de steaua lor decât oricare dintre planetele noastre orbitează în jurul Soarelui — toate s-ar putea încadra confortabil pe orbita lui Mercur — ei primesc cantități comparabile de energie de la stea lor minusculă.
TRAPPIST-1 b. , cea mai interioară planetă, are o distanță orbitală de aproximativ o sutime față de cea a Pământului și primește de aproximativ patru ori cantitatea de energie pe care o primește Pământul de la soare. Deși nu se află în zona de locuit a sistemului, observațiile planetei pot oferi informații importante despre planetele sale frați, precum și cele ale altor sisteme pitici M.
„Există de zece ori mai multe dintre acestea. stele din Calea Lactee, deoarece există stele precum soarele și sunt de două ori mai probabil să aibă planete stâncoase decât stele precum soarele”, a explicat Greene. „Dar sunt, de asemenea, foarte activi – sunt foarte strălucitori când sunt tineri și emit erupții și raze X care pot șterge atmosfera.”
Co-autor Elsa Ducrot de la CEA din Franța , care a făcut parte din echipa care a efectuat studiile inițiale ale sistemului TRAPPIST-1, a adăugat: „Este mai ușor să caracterizezi planetele terestre în jurul unor stele mai mici și mai reci. Dacă vrem să înțelegem locuibilitatea în jurul stelelor M, sistemul TRAPPIST-1 este un laborator grozav. Acestea sunt cele mai bune ținte pe care le avem pentru a privi atmosfera planetelor stâncoase.”
Observații anterioare ale TRAPPIST-1 b cu telescopul spațial Hubble NASA/ESA, precum și cu telescopul spațial Spitzer al NASA , nu a găsit nicio dovadă pentru o atmosferă umflată, dar nu au fost capabili să excludă una densă.
O modalitate de a reduce incertitudinea este măsurarea temperaturii planetei. „Această planetă este blocată în mod curent, cu o parte îndreptată spre stele în orice moment, iar cealaltă în întuneric permanent”, a declarat Pierre-Olivier Lagage de la CEA, coautor al lucrării. „Dacă are o atmosferă care să circule și să redistribuie căldura, ziua va fi mai rece decât dacă nu există atmosferă”.
Echipa a folosit o tehnică numită fotometrie eclipsă secundară, în care MIRI a măsurat schimbarea luminozității din sistem pe măsură ce planeta se mișca în spatele stelei. Deși TRAPPIST-1 b nu este suficient de fierbinte pentru a emite propria lumină vizibilă, are o strălucire în infraroșu. Scăzând luminozitatea stelei pe cont propriu (în timpul eclipsei secundare) din luminozitatea stelei și a planetei combinate, au reușit să calculeze cu succes câtă lumină infraroșie este emisă de planetă.
Detecția de către Webb a unei eclipse secundare este în sine o piatră de hotar majoră. Cu steaua de peste 1.000 de ori mai strălucitoare decât planeta, schimbarea luminozității este mai mică de 0,1%.
„Era și o anumită teamă că vom rata eclipsa. Planetele se trag una de cealaltă. , deci orbitele nu sunt perfecte”, a spus Taylor Bell, cercetător post-doctoral la Institutul de Cercetare a Mediului din Bay Area, care a analizat datele. „Dar a fost pur și simplu uimitor: ora eclipsei pe care am văzut-o în date se potrivea cu timpul prezis în câteva minute.”
Analiza datelor din cinci observații separate de eclipsă secundară indică faptul că TRAPPIST-1 b are o temperatură în timpul zilei de aproximativ 500 Kelvin, sau aproximativ 230°C. Echipa crede că cea mai probabilă interpretare este că planeta nu are atmosferă.
„Am comparat rezultatele cu modele computerizate care arată care ar trebui să fie temperatura în diferite scenarii”, a explicat Ducrot. „Rezultatele sunt aproape perfect în concordanță cu un corp negru format din rocă goală și fără atmosferă care să circule căldura. De asemenea, nu am văzut niciun semn de absorbție a luminii de dioxid de carbon, ceea ce ar fi evident în aceste măsurători.”
Această cercetare a fost efectuată ca parte a programului 1177 de Observare în timp garantat (GTO), care este unul dintre cele opt programe aprobate GTO și General Observer (GO) concepute pentru a ajuta la caracterizarea completă a sistemului TRAPPIST-1. În prezent, sunt în desfășurare observații suplimentare ale eclipsei secundare ale TRAPPIST-1 b, iar acum că știu cât de bune pot fi datele, echipa speră să capteze în cele din urmă o curbă de fază completă care să arate schimbarea luminozității pe întreaga orbită. Acest lucru le va permite să vadă cum se schimbă temperatura de la zi la noapte și să confirme dacă planeta are sau nu atmosferă.
„Exista o țintă pe care visam să o am”, a spus Lagage, care a lucrat la dezvoltarea instrumentului MIRI timp de mai bine de două decenii. „Și acesta a fost acesta. Este prima dată când putem detecta emisia de pe o planetă stâncoasă, temperată. Este un pas cu adevărat important în povestea descoperirii exoplanetelor.”
Comentarii:
Adauga Comentariu