دانشمندن موفق به کشف آب در جو سیارات فراخورشیدی شدند

برای نخستین بار دانشمندن موفق شدند با کمک تلسکوپ فضایی هابل نشانی از آب در جوّ سیارات فراخورشیدی پیدا کنند. دانشمندان در قالب دو گروه پژوهشی به بررسی جوّ پنج سیاره‌ی فراخورشیدی که به «مشتری‌های داغ» مشهورند پرداختند و سرانجام موفق شدند نشانی واضح از آب بیابند.

دریک دمینگ، سرپرست یکی از گروه‌های پژوهش می‌گوید: «آشکار کردن جوّ سیارات فراخورشیدی کار بسیار دشواری است. اما ما موفق شدیم که نشان بسیاری واضحی از آب را در آن‌ها آشکار کنیم.»

همه‌ی این پنج سیاره‌ی فراخورشیدی به خوبی بررسی شده‌اند و نتایج حاصل نشان می‌دهد که آن‌ها بسیار داغ‌اند و شرایط محیطی غیرعادی دارند و به همین علت برای شکل‌گیری حیات- آن‌گونه که برای ما آشناست- مکان مناسبی نیستند.

یکی از این سیارات WASP-17b نام دارد که سیاره‌ای غیرعادی است و در مداری رجوعی قرار دارد و در جوّ آن سدیم آشکار شده است.

سیاره‌ی دیگر HD209458b نام دارد که از جمله‌ی جهان‌های بادی با طوفان‌های سهمگین است. این سیاره‌ همچنین میزبان مولکول‌های آلی و آب است که در پژوهش‌های پیشین نیز آشکار شده بود.

سیاره‌یWASP-12b که مانند دیگر سیاره‌های کشف شده آب دارد میزبان مقدار فراوانی کربن است. سیاره‌ی دیگر WASP-19b نامیده شده و در مداری بسیار نزدیک به ستاره‌ی مادر خود در گردش است؛ به طوری که تقریباً هر ۱۸ ساعت ستاره‌ی میزبان را دور می‌زند و یکی از کوتاه‌دوره‌ترین سیارات فراخورشیدی شناخته شده است. پنجمین سیاره‌ هم XO-1b نام دارد که گفته می‌شود منجمان آماتور آن را کشف کرده‌اند.

اعضای پژوهش معتقدند که میزان آب در این سیارات متفاوت است و از سیارات WASP-17b و HD209458b سیگنال‌های قدرتمندتری نسبت به دیگر سیارات دریافت شده است.
در حال حاضر یکی از روش‌هایی که با آن می‌توان سیارات فراخورشیدی را پیدا کرد روش «گذر» است؛ به این معنی که هنگامی که سیاره‌ای از مقابل ستاره‌ی مادر خود عبور کند می‌توان متوجه حضورش شد. همچنین پژوهشگران می‌توانند با بررسی طیف‌های دریافتی از جوّ سیارات اطلاعاتی درباره‌ی گازهای سیاره به‌دست بیاورند.

گروه پژوهش به سرپرستی دریک دیمینگ، از روش تازه‌ای مبتنی بر افزایش مدت زمان نوردهی بهره گرفتند که باعث شد میزان دقت اندازه‌گیری‌ها‌ی‌شان افزایش یابد.

هر دو گروه برای پژوهش خود از دوربین میدان دید باز تلسکوپ فضایی هابل استفاده کردند تا بتوانند جزئیات بیشتری از طیف‌های جذبی جوّ سیارات به‌دست بیاورند. این رصدها در طول موج فروسرخ انجام شدند تا بتوانند نشانی از آب روی آن پیدا کنند. سپس پروفیل‌های جذبی را از نظر شکل و شدت با یکدیگر مقایسه کردند. وضوح سیگنال‌های آب به‌گونه‌ای بود که باعث شد دانشمندان با اطمینان کامل اعلام کنند که آب دیده‌اند.

منبع : universetoday

 

Hubble Finds ‘Clear Signal’ of Water in 5 Exoplanet Atmospheres

For the first time, astronomers have found conclusive evidence of water in the hazy atmospheres of planets orbiting other stars. Using the Hubble Space Telescope, two teams of scientists found faint but clear signatures of water in the atmospheres of five exoplanets. All five are so-called ‘hot Jupiters,’ massive worlds that orbit close to their host stars.

“To actually detect the atmosphere of an exoplanet is extraordinarily difficult. But we were able to pull out a very clear signal, and it is water,” said Drake Deming from the University of Maryland, who led a study characterizing the atmospheres of two of the five planets.

“We’re very confident that we see a water signature for multiple planets,” said Avi Mandell, a planetary scientist at NASA’s Goddard Space Flight Center, and lead author of another paper on the remaining three exoplanets. “This work really opens the door for comparing how much water is present in atmospheres on different kinds of exoplanets, for example hotter versus cooler ones.”

The five planets are all well-studied, and would not be friendly places for life as we know it — with blazing temperatures and unusual conditions. WASP-17b is an unusual planet in a retrograde orbit, and sodium had already been detected in its atmosphere.
HD209458b is much-studied windy world, with raging storms, and organic molecules and water had already been detected on this planet in previous studies.

The atmosphere of WASP-12b already has been found to hold vast amounts of carbon as well as water. WASP-19b orbits a nearby star, and has one of the shortest orbital periods of any known planetary body, about 0.7888399 days or approximately 18.932 hours. XO-1b has the distinction of being discovered by amateur astronomers

The astronomers involved in the new studies say the strengths of the water signatures in each world varied, with WASP-17b and HD209458b having the strongest signals.

Currently, studying exoplanet atmospheres can be done when the planets are passing in front of their stars. Researchers can identify the gases in a planet’s atmosphere by determining which wavelengths of the star’s light are transmitted and which are partially absorbed. Deming’s team employed a new technique with longer exposure times, which increased the sensitivity of their measurements.

In both studies, scientists used Hubble’s Wide Field Camera 3 to explore the details of absorption of light through the planets’ atmospheres. The observations were made in a range of infrared wavelengths where a pattern that signifies the presence of water would appear if water were present. The teams compared the shapes and intensities of the absorption profiles, and the consistency of the signatures gave them confidence they saw water.

“These studies, combined with other Hubble observations, are showing us that there are a surprisingly large number of systems for which the signal of water is either attenuated or completely absent,” said Heather Knutson of the California Institute of Technology, a co-author on Deming’s paper. “This suggests that cloudy or hazy atmospheres may in fact be rather common for hot Jupiters.”

 

پاسخ بدهید

وارد کردن نام و ایمیل اجباری است | در سایت ثبت نام کنید یا وارد شوید و بدون وارد کردن مشخصات نظر خود را ثبت کنید *

*