Hubble esplora l'atmosfera di "Super-Earth" per la prima volta

Hubble esplora l'atmosfera di

Per la prima volta, è stata analizzata l'atmosfera della super-Terra, ma non fare piani di vacanza per visitarla. Il pianeta è troppo vicino alla sua stella (soggetto a una temperatura di 3600 gradi Fahrenheit o 2000 gradi Celsius) e ha un'atmosfera composta principalmente da idrogeno ed elio, come i pianeti giganti gassosi.

L'idrogeno e l'elio sono gli elementi di base nei giovani sistemi solari, poiché questi sono gli elementi che compongono le giovani stelle. Di solito, i piccoli pianeti tendono a perdere idrogeno ed elio nel tempo nello spazio, quindi la loro gravità è piuttosto bassa; elementi leggeri volatilizzano a causa della radiazione di una stella che li spinge fuori dall'atmosfera. I giganti del gas possono contenere questi elementi a causa della loro forte gravità.

Talvolta su piccoli pianeti l'atmosfera di elio o idrogeno viene sostituita da un'atmosfera secondaria, come avvenne sulla Terra. La nostra miscela di azoto, ossigeno e anidride carbonica deriva probabilmente da processi interni (come il vulcanismo) e l'evoluzione delle piante.

"Non ci aspettavamo che il pianeta 55 del Cancro e conservasse gran parte della sua atmosfera primaria di gas", ha dichiarato Ingo Waldman, ricercatore presso l'University College di Londra, che ha scritto una tesi post-dottorato, tramite Discovery News via e-mail. Waldman ha osservato che il pianeta è l'unica super-Terra conosciuta con una temperatura così elevata, ma gli astronomi pensavano che avrebbe perso gran parte della sua atmosfera a causa dell'intensa radiazione della sua stella madre. Perché trattiene l'idrogeno e l'elio non è chiaro. Gli astronomi hanno diverse dimensioni delle atmosfere planetarie al di fuori del Sistema Solare, ma questi sono giganti gassosi che sono più facili da individuare nei telescopi. Quando un grande pianeta passa davanti al disco della sua stella, gli elementi trovati nel telescopio cambiano leggermente. Si ritiene che questo cambiamento rappresenti l'atmosfera del pianeta.

Il team ha deciso di provare questo metodo per un pianeta più piccolo, ma uno che è in orbita di una stella luminosa, per rendere più facile distinguere l'atmosfera del pianeta dagli elementi della stella madre. Un candidato forte per questo lavoro è la camera grandangolare 3 (WFC3) del Telescopio Spaziale Hubble, che è stata installata dagli astronauti nel 2009 e viene solitamente utilizzata per tracciare stelle o la formazione di galassie.

"La fotocamera WFC3 su Hubble è un dispositivo molto sensibile, non originariamente previsto per l'osservazione di stelle luminose, e il dispositivo sarà un po 'perederzhivat come la fotocamera del tuo telefono cellulare, diretto verso il Sole", ha detto Waldman. "Nel 2012 è stata introdotta una modalità di scansione per risolvere questo problema: in pratica, spostiamo rapidamente l'Hubble lungo le stelle e" sporchiamo "lo spettro attraverso il rilevatore, risolvendo il problema della sovraesposizione, ma rendendo l'analisi dei dati molto complicata."

Un ulteriore problema è la distanza di 55 Cancro vicino alla stella e. Ruota attorno a una stella del tipo Sole, distante solo 40 anni luce dalla Terra. Poiché la stella è così brillante, ha detto Waldman, la velocità di scansione dovrebbe essere molto più veloce di quella usata in precedenza. Il team ha esaminato la situazione e sviluppato un metodo in grado di estrarre un segnale valido dai dati, un segnale abbastanza forte da rilevare elementi nell'atmosfera di un piccolo pianeta. "Se fossimo in grado di farlo con Hubble, siamo molto fiduciosi di poter migliorare significativamente le misurazioni con strumenti futuri", ha detto Waldman, indicando il futuro Web Telescope di James Webb (JWST), Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) e i transiti PLAnetary e Telescopi a stelle Oscillazioni (PLATO) come esempi. "Questi strumenti di prossima generazione renderanno il campo della spettroscopia esoplanetaria spalancata e ci permetteranno di capire cosa non possiamo nemmeno immaginare oggi, in altre parole, siamo davvero sul punto di trasferire la scienza planetaria dal nostro Sistema Solare alla Galassia."

Waldman dice che i ricercatori hanno due direzioni future di ricerca: guardare le atmosfere della super-Terra in un senso più ampio, così come fare osservazioni di follow-up del Cancer 55. Sembra che ci siano accenni di cianuro di idrogeno nell'atmosfera, ma per confermare questo avrete bisogno di un telescopio , ad esempio JWST, che può essere osservato nella gamma di onde più lunghe rispetto a Hubble.

Lo studio sarà pubblicato su Astrophysical Journal ed è ora disponibile in anticipo sul sito Web delle pubblicazioni di Arxiv.

Commenti (0)
Ricerca