- Sākums -
- Visums -
- Citplanētas
Skaidras debesis un ūdens uz HAT-P-11b
Publicēts: 25.09.2014
Izmantojot Habla, Spitzer un Kepler teleskopus, astronomiem ir izdevies ielūkoties kādas tālas planētas debesīs. 120 gaismas gadus tālā HAT-P-11b, uz kuras ir konstatēts ūdens tvaiks, ir aptuveni tikpat liela kā Neptūns, kurš riņķo ap Sauli. Šobrīd HAT-P-11b ir mazākā citplanēta, uz kuras ir atklāts ūdens. Tas vieš cerības, ka tālu nav diena, kad cilvēces rīcībā esošie instrumenti spēs reģistrēt ūdens molekulas arī uz daudz mazākām, Zemei līdzīgām planētām.
"Kad astronomi dodas vērot debesis naktīs ar teleskopu, viņi novēl "skaidras debesis" veiksmei," pastāstīja pētījuma vadītājs Džonatans Freins no Merilendas universitātes. "Šajā gadījumā mēs esam atraduši skaidras debesis uz tālas planētas. Tā ir veiksme, jo tas nozīmē, ka mākoņi neaizsedz skatu uz zemākajiem atmosfēras slāņiem, kuros atrodas ūdens molekulas."
Šis ir nozīmīgs sasniegums, kurš nākotnē varētu vainagoties ar Zemei līdzīgu planētu atmosfēru detalizētu izpēti. Tomēr jāņem vērā, ka mākoņi augšējos atmosfēras slāņos var neļaut palūkoties dziļāk. Tieši zemāko atmosfēras slāņu sastāvs sniedz svarīgu informāciju par planētas vēsturi un tās uzbūvi. Fakts, ka uz Neptūna izmēra planētas mēdz būt skaidras debesis, liecina, ka arī uz mazākām planētām varētu būt mākoņu neaizsegts skats.
HAT-P-11b ir Neptūna izmēra planēta, kas riņķo ap aptuveni 120 gaismas gadu tālu zvaigzni Gulbja zvaigznājā. Atšķirībā no Neptūna, HAT-P-11b atrodas ļoti tuvu zvaigznei. Gads uz tās ilgst nieka piecas Zemes dienas. Tā ir silta pasaule, kurai varētu būt ciets kodols, šķidruma un ledus maisījums mantijas vietā un bieza gāzu atmosfēra.
Viens no lielākajiem citplanētu atmosfēru izpētes izaicinājumiem ir izmērs. Jupiteram līdzīgās planētas ir daudz lielākas un vieglāk novērojamas, tādēļ zinātniekiem ir izdevies reģistrēt ūdens tvaikus to atmosfērās jau vairākkārt. Mazākas planētas pētīt ir daudz grūtāk, kā arī līdz šim visas aplūkotās ir izrādījušās mākoņainas.
Pētījumā iesaistītā zinātnieku grupa izmantoja Habla teleskopa plaša lauka kameru (WFC3) un transmisijas spektroskopiju, kuras gadījumā planēta tiek novērota brīdī, kad tā šķērso zvaigznes disku. Zvaigznes gaisma iet caur planētas atmosfēru un gadījumā, ja tur ir ūdens molekulas, tās absorbē īpašus viļņu garumus, atstājot specifiskas pēdas tajā gaismā, kas sasniedz teleskopu.
"Mēs nolēmām palūkoties uz HAT-P-11b, nezinot, vai debesis būs mākoņainas vai skaidras," teica Niku Madhusudhans no Kembridžas universitātes. "Mēs noskaidrojām, ka uz šīs planētas nav biezu, skatu aizsedzošu mākoņu un tā ir laba zīme, ka mēs varētu atrast un izpētīt vairāk mazu planētu ar skaidrām debesīm. Tas ir grandiozs atklājums!"
Pirms komanda varēja atzīmēt šo sasniegumu, viņiem nācās pārliecināties, ka ūdens tvaiks patiešām nāk no planētas nevis no vēsajiem zvaigznes plankumiem. Par laimi Kepler teleskops šo apgabalu bija vērojis ilgāku laiku. Informācija, kas bija iegūta redzamās gaismas diapazonā, tika salīdzināta ar novērojumiem, kurus veica ar Spitzer teleskopu. Izrādījās, ka plankumi uz zvaigznes ir pārāk karsti, lai tajos būtu ūdens tvaiks, tādēļ bija skaidrs, ka ūdens piederēja planētai.
Pētījuma rezultātā ir izdevies noskaidrot, ka HAT-P-11b ieskauj ūdens tvaika, ūdeņraža gāzes un pagaidām vēl nenoskaidrotu molekulu atmosfēra. Tādejādi tā ir ne tikai mazākā planēta, uz kuras ir atklāts ūdens tvaiks, bet arī mazākā planēta, uz kuras ir konstatētas jebkādas molekulas, izmantojot spektroskopiju.
Astronomi plāno turpināt Neptūnam līdzīgo planētu izpēti, kā arī pielietot minēto transmisijas spektroskopijas metodi arī mazākām planētām, tā dēvētajām super-Zemēm, kuru masa vairākas reizes pārsniedz Zemes masu. Līdz šim šāda tipa planēta nav atklāta Saules sistēmā, bet vairākas ir zināmas riņķojam ap citām zvaigznēm. Zinātnieki cer uz jauno Džeimsa Veba teleskopu, kura starts plānots jau 2018. gadā. Tā jauda un izšķirtspēja būs pietiekama, lai ūdens un citas molekulas varētu meklēt uz Zemes "lielajām māsām".
Turpmāk jātur būs īkšķi par skaidrām debesīm ne tikai uz Zemes, bet arī uz citām planētām, lai astronomi varētu ielūkoties tālo pasauļu atmosfērās.
Space Telescope, NASA JPL, Spitzer
