Вода поширена в екзопланетах, але не достатньо

12 / 12 / 2019 07:16
Вода поширена в екзопланетах, але не достатньо - фото
© University of Cambridge/Amanda Smith

Найбільш обширне на сьогоднішній день дослідження хімічного складу екзопланет виявило тенденції, які кидають виклик сучасним теоріям формування планет і є важливими для пошуку води у Сонячній системі та за її межами.

Команда дослідників, очолювана Кембриджським університетом, використовувала атмосферні дані з 19 екзопланет для отримання детальних вимірювань їх хімічних та теплових властивостей, йдеться в прес-релізі вказаного вишу.

Екзопланети в дослідженні охоплюють великий діапазон розмірів - від «міні-Нептунів» з майже 10 масами Землі до «супер-Юпітерів» у понад 600 мас Землі - і температур, від майже 20 °С до 2000 °С. Як і планети-гіганти в нашій Сонячній системі, їх атмосфера багата воднем, але вони обертаються навколо різних типів зірок.

Дослідники виявили, що хоча водяна пара поширена в атмосферах багатьох екзопланет, її кількість була напрочуд меншою, ніж очікувалося, тоді як кількість інших елементів, виявлених на деяких планетах, відповідала очікуванням. Результати, які є частиною п'ятирічної програми досліджень хімічного складу атмосфер планет за межами нашої Сонячної системи, були опубліковані у «The Astrophysical Journal Letters».

«Ми бачимо перші ознаки хімічних структур в позаземних світах, і ми бачимо, наскільки різноманітними вони можуть бути за хімічним складом», - сказав керівник проекту, доктор Нікку Мадхусудхан з Інституту астрономії в Кембриджі, який вперше виміряв низьку кількість водяної пари на гігантських екзопланетах п'ять років тому.

У нашій Сонячній системі, в атмосферах планет-гігантів кількість вуглецю відносно водню значно більша, ніж у Сонця. Вважається, що цей «надсонячний» достаток виник під час формування планет, і велика кількість льоду, каменів та інших частинок були занесені на планети в процесі, званому акрецією.

Передбачалося, що склад інших елементів в атмосферах гігантських екзопланет буде таким же високим - особливо кисню, найпоширенішого елементу у Всесвіті після водню та гелію. Це означає, що вода, яка є домінуючим носієм кисню, також, як очікувалося, буде у достатку в таких атмосферах.

Дослідники використовували обширні спектроскопічні дані з космічних та наземних телескопів, включаючи космічні телескопи Хаббла та Спітцера, Дуже великий телескоп в Чилі та телескоп Gran Telescopio Canarias в Іспанії. Спектр доступних спостережень, поряд з детальними обчислювальними моделями, статистичними методами та атомними властивостями натрію та калію, дозволили дослідникам оцінити хімічний склад в атмосферах екзопланет по всій вибірці.

Команда вчених повідомила про кількість водяної пари на 14 з 19 планет, а також про кількість натрію та калію на шести планетах. Їх результати говорять про виснаження кисню відносно інших елементів і дають хімічні підказки про те, як ці екзопланети могли утворитися без істотної акреції льодом.

«Неймовірно бачити таку низьку кількість води в атмосферах широкого кола планет, що обертаються навколо різних зірок», - відмітив Мадхусудхан.

«Вимірювання кількості цих хімічних елементів в екзопланетних атмосферах - щось надзвичайне, враховуючи, що ми ще не змогли зробити те саме для планет-гігантів у нашій Сонячній системі, включаючи Юпітер, нашого найближчого сусіду серед газових гігантів», - зазначив провідний автор Луїс Уелбенкс, аспірант Інституту астрономії.

Різноманітні зусилля з вимірювання води в атмосфері Юпітера, включаючи нинішню місію НАСА «Юнона», виявилися складними. «Оскільки Юпітер настільки холодний, що будь-яка водяна пара в його атмосфері конденсується, це ускладнює її вимірювання, - каже Уелбенкс. - Якщо б кількість води на Юпітері виявилася у достатку, як було передбачено, це означало б, що він сформувався по-іншому ніж екзопланети, на які ми дивилися в поточному дослідженні.»

«Ми сподіваємося на збільшення нашої вибірки планет у  наступних дослідженнях, - каже Мадхусудхан. – Неминуче, ми очікуємо знайти значення, що різко відхиляються від поточних тенденцій, а також вимірювання інших хімічних речовин.»

Ці результати показують, що не можна більше вважати, що різні хімічні елементи однаково в достатку в атмосферах планет, що ставить під сумнів деякі теоретичні моделі.

«Враховуючи, що вода є ключовим компонентом нашого поняття про існування життя на Землі, важливо знати, скільки води можна знайти в планетарних системах поза нашою», - сказав Мадхусудхан.

Читайте ще цікаві новини про космос.

ТЕГИ:

 

Останні новини

сьогодні:
четвер, 18 липня:

всі новини


 
ПОПУЛЯРНІ НОВИНИ:
17-21 липня в Києві проходять продуктові ярмарки

17:42, 16 липня 2024 р.
17-21 липня в Києві проходять продуктові ярмарки
 
Парамедикиня "Пташка" закликає Зеленського провести службову п...

18:24, 14 липня 2024 р.
Парамедикиня "Пташка" закликає Зеленського провести службову п...
 
Війна: ситуація на ранок 870 доби повномасштабного вторгнення

09:40, 12 липня 2024 р.
Війна: ситуація на ранок 870 доби повномасштабного вторгнення
 
З вечора збито 5/5 крилатих ракет та 11/19 БпЛА - решта 8 ймов...

08:36, 12 липня 2024 р.
З вечора збито 5/5 крилатих ракет та 11/19 БпЛА - решта 8 ймов...
 
Війна: ситуація на ранок 871 доби широкомасштабного вторгнення

08:59, 13 липня 2024 р.
Війна: ситуація на ранок 871 доби широкомасштабного вторгнення
 
 
СХОЖІ НОВИНИ:
Екзопланета, спіймана на шпильковому повороті, сигналізує про...

20:32, 18 липня 2024 р.
Екзопланета, спіймана на шпильковому повороті, сигналізує про...
 
Водні світи, які пережили смерть своїх зірок, можуть добре під...

08:43, 17 червня 2024 р.
Водні світи, які пережили смерть своїх зірок, можуть добре під...
 
Астрономи знайшли дивні мінінептуни

21:04, 16 червня 2024 р.
Астрономи знайшли дивні мінінептуни
 
Астрономи знайшли цікавий світ розміром між Землею та Венерою

07:14, 27 травня 2024 р.
Астрономи знайшли цікавий світ розміром між Землею та Венерою
 
Екзопланета, завдяки своїм сусідам, жевріє розплавленою лавою

08:31, 13 травня 2024 р.
Екзопланета, завдяки своїм сусідам, жевріє розплавленою лавою
 
Цей сайт та сторонні віджети на ньому використовують COOKIE, що необхідно для повноцінної роботи сайту. “Куки” – це безпечна технологія збирання аналітичної інформації про відвідувачів. Їх можна відключити у налаштуваннях Вашого браузера. Погодитися на використання Cookie