Beveik dvidešimt metų mokslininkai stebėjo mįslingus signalus iš didžiulės planetos, žinomos kaip 55 Cancri e.

Ugninis „planetos pragaras“ – taip vadinama superžemė, esanti maždaug už 40 šviesmečių – per dieną gali pasiekti daugiau nei 4400 laipsnių pagal Farenheitą temperatūrą.

Netrukus, pasitelkę James Webb kosminį teleskopą (JWST), mokslininkai tikisi visiškai iššifruoti tuos signalus ir įrodyti, ar planeta generuoja visą savo atmosferą ir išmeta ją po intensyvaus pagrindinės žvaigždės karščio.

Kai planeta praėjo pro šią žvaigždę Koperniką, mokslininkai užfiksavo užtemimus ir nedidelius Koperniko žvaigždės šviesos aureolėlius, kai ši šviesa slinko per pragarišką 55 Cancri e atmosferą link Žemės.

Pernai rugsėjį paskelbta nauja teorija apie garuojančią ir jauninančią 55 Cancri e atmosferą, buvo sukurta peržiūrėjus tų užtemimų įrašus.

Nauja mokslininko prognozė: „plona ir trumpalaikė antrinė atmosfera“ 55 Cancri e – atmosfera, kuri dėl nuolatinio vulkaninio aktyvumo yra nuolat nepastovi.

Po to, kai 2004 m. buvo atrasti 55 Cancri e, mokslininkai nusprendė, kad jame greičiausiai yra ugnikalnių, tekančios lavos ir didelio greičio vėjų, nešančių „lietaus“ uolienų audras.

Net vėsesnėje nakties pusėje 55 Cancri e temperatūra svyruoja esant dideliam išlydytos uolienos karščiui, kuris yra apie 2060 F.

Pasak Lily Zhao iš Flatiron instituto Kompiuterinės astrofizikos centro Niujorke, planetoje tikriausiai taip karšta, kad „niekas, apie kurį mes žinome, negalėtų išgyventi paviršiuje“.

į Naujas tyrimas Jis panaudojo matomą ir infraraudonąją šviesą, surinktą iš trijų atskirų kosminių teleskopų, kad modeliuotų šios nuolat kintančios atmosferos, supančios 55 Cancri e, dujinę sudėtį.

Iš esmės manoma, kad pragariškos planetos ugnikalniai reguliariai išsunkia karštas dujas – procesas natūraliai vadinamas „dujų pašalinimu“, kuris visą planetą nušluoja į naujus atmosferos sluoksnius.

Tačiau netrukus, kaip laikrodis, atšiauri Saulės spinduliuotė ir saulės vėjai atėmė iš 55 Kankrio didžiąją dalį naujos perkaitintos atmosferos.

Tačiau, pasak naujojo tyrimo autoriaus, astrofiziko Kevinas Hengas Liudviko Maksimiliano universitete Vokietijoje, šis naujas atmosferos pokytis nepalieka visos planetos „plikos uolos“, kaip rodo ankstesnės teorijos.

„Nepaisant šio kontrasto, – rašė Hengas, – jo tranzityvumo gylis [the area of eclipsing planet to its eclipsed star] Laikui bėgant jis išlieka gana stabilus ir nesuderinamas su nepermatomomis medžiagomis.

Kitaip tariant, net ir esant „plikiausiam“ atmosferai vis dar yra, bet matoma tik per infraraudonųjų spindulių šiluminį signalą.

Hengas aptiko įrodymų iš trijų orbitinių teleskopų, įskaitant Spitzerio kosminį teleskopą ir kosminį teleskopą Kubos, rodančius plonos, nuolat atnaujinamos „antrinės atmosferos“ galimybę.

„Kai išskiriama atmosfera išeina ir atsinaujina, ji greitai prisitaiko prie spinduliuotės pusiausvyros, o temperatūros svyravimai lemia infraraudonųjų spindulių užtemimo gylį“, – rašė Hengas.

Hengo tyrimas buvo priimtas žurnalo Astrofizikos žurnalo laiškaibet dar neperžiūrėtas – jis išbandė galimą įvairių dujų buvimą 55 Cancri e atmosferoje, kad padėtų patvirtinti savo hipotezę.

Nustatyta, kad anglies monoksidas ir anglies dioksidas yra labiau tikėtini nei metanas.

„Atmosferos, kuriose yra gryno metano, buvo neįtrauktos, nes jos nesukuria pakankamai Rayleigh sklaidos“, – rašė Hengas.

Reilio sklaida yra laiko patikrintos taisyklės, kaip atmosfera lenkiasi, slopina ir apskritai sąveikauja su šviesa. Ji pavadinta XIX amžiaus britų fiziko Lordo Reilio, kuris pirmasis suformulavo šį principą, vardu.

Remiantis ankstesnėmis teorijomis apie tikrąjį pragaro pasaulį, kai 55 Cancri e nėra dujų dangos, planeta skleidžia tik infraraudonąją šviesą.

Šie mokslininkai anksčiau prognozavo, kad esant atmosferai, tiek svyruojanti matoma, tiek infraraudonoji šviesa prisidės prie perduodamo signalo.

Tačiau Henig teorija sutelkė dėmesį į infraraudonosios šviesos įrodymus, kad ištirtų „koncepcijos įrodymo” matematinį modelį, per kurį visada gali likti nedidelis atmosferos kiekis.

Astrofizikai, įskaitant Hengą, tikisi, kad NASA James Webb kosminis teleskopas padės jiems išmatuoti infraraudonosios ir matomos šviesos pokyčius iš „pragariškos planetos“, kai ji eina tarp Koperniko Saulės sistemos centre ir teleskopų čia, netoli Žemės. .

„Pragaro planeta“ yra taip arti savo žvaigždės šeimininkės, kad kiekvieną naują orbitą baigia greičiau nei per 20 valandų, o tai taip pat gali prisidėti prie jos nestabilios aplinkos, bet taip pat reiškia daugybę tranzitų ir užtemimų, iš kurių galima rinkti duomenis.

„Būsimi stebėjimai su James Webb kosminiu teleskopu greičiausiai leis išmatuoti atmosferos temperatūrą ir paviršiaus slėgį, taip pat paviršiaus temperatūrą“, – savo naujame dokumente rašė Hengas.