כוכב לכת עם אוקיינוסים לבה יש גם אווירה, אומר מחקר חדש

Pin
Send
Share
Send

כוכב-העל 55 Cancri e (aka. Janssen) הוא מפורסם במידה מסוימת, ככל שמתרחשים על-פני השטח. העולם הזה התגלה במקור בשנת 2004, והיה אחד הבודדים שגילו התגלה לפני כן קפלר משימה. בשנת 2016 זו הייתה גם האקסופלאנט הראשון שאופיינה את האווירה שלו בהצלחה. במהלך השנים נערכו מספר מחקרים בכוכב הלכת הזה שחשפו כמה דברים מעניינים למדי בנוגע להרכבו ומבנהו.

לדוגמה, מדענים האמינו פעם כי 55 קנקרי הוא "כוכב לכת יהלום", ואילו עבודות אחרונות שהתבססו על נתונים של טלסקופ החלל שפיצר הגיע למסקנה כי פני השטח שלו היו מכוסים באגמים של לבה חמה. עם זאת, מחקר חדש שנערך על ידי מדענים ממעבדת ההנעה סילונית של נאס"א מצביע על כך שלמרות חום השטח העז, 55 בקנקרי יש אווירה הדומה לזו של כדור הארץ, אך הרבה יותר חמה!

המחקר, שכותרתו "מקרה לאווירה על כדור הארץ העל 55 קנקרי", הופיע לאחרונה ב כתב העת האסטרופיזי. בראשות איזבל אנג'לו (רס"ן בפיזיקה עם UC ברקלי) בסיוע רניו הו - אסטרונום ועמית האבל עם JPL וקלטק - הצמד ביצע ניתוח מפורט יותר של שפיצר נתונים לקביעת הסבירות וההרכב של אווירה סביב 55 Cancri e.

מחקרים קודמים על כוכב הלכת ציינו כי כדור הארץ העל הזה (שהוא גדול פי שניים מכוכב הלכת שלנו), מקיף קרוב מאוד לכוכבו. כתוצאה מכך, יש לו מסלול מסלול קצר מאוד של כ 17 שעות ו 40 דקות והוא נעול בצורה נאותה (כאשר צד אחד פונה ללא הרף לכיוון הכוכב). בין יוני ליולי 2013, שפיצר צפה 55 Cancri e וקיבל נתוני טמפרטורה באמצעות מצלמת האינפרא אדום המיוחדת שלה.

בתחילה נתוני הטמפרטורה נתפסו כאל אינדיקציה לכך שקיים מרבצי לבה גדולים על פני השטח. עם זאת, לאחר ניתוח מחדש של נתונים אלה ושילובם עם מודל חדש שפותח בעבר על ידי הו, הצוות החל לפקפק בהסבר זה. על פי ממצאיהם, על כדור הארץ להיות בעל אווירה עבה, מכיוון שאגמי לבה שנחשפו לחלל יווצרו נקודות חמות בטמפרטורות גבוהות.

יתרה מזאת, הם גם ציינו כי הבדלי הטמפרטורה בין היום והלילה לא היו משמעותיים כפי שחשבו בעבר - אינדיקציה נוספת לאווירה. על ידי השוואה בין שינויים בבהירות כדור הארץ למודלים של זרימת אנרגיה, הצוות הגיע למסקנה כי אווירה עם חומרים נדיפים היא ההסבר הטוב ביותר לטמפרטורות הגבוהות. כפי שהסביר רניו הו בהצהרת העיתונאים האחרונה של נאס"א:

"אם יש לבה בכוכב הלכת הזה, הוא צריך לכסות את כל השטח. אבל הלבה תוסתר מעיננו מהאווירה העבה. מדענים התלבטו אם כוכב לכת זה יש אווירה כמו כדור הארץ ונוגה, או סתם גרעין סלעי ואין אווירה, כמו מרקורי. המקרה לאווירה עכשיו חזק מתמיד. "

בעזרת המודל המשופר של הו כיצד החום יזרום ברחבי כדור הארץ ויקרין בחלל בחלל, הם גילו כי הטמפרטורות בצד היום היו בממוצע 2573 K (2,300 מעלות צלזיוס; 4,200 מעלות צלזיוס). בינתיים, הטמפרטורות בצד ה"קר "היו בממוצע בין 1573 - 1673 K (1,300 - 1,400 מעלות צלזיוס; 2,400 - עד 2,600 מעלות צלזיוס). אם לכוכב הלכת אין אוירה, ההבדלים בטמפרטורה היו קיצוניים בהרבה.

באשר להרכב האטמוספירה הזו, אנג'לו והו חשפו שהיא ככל הנראה דומה לכדור הארץ - מכילה חנקן, מים ואפילו חמצן. בעוד שהוא הרבה יותר חם, נראה כי הצפיפות האטמוספירה דומה לזו של כדור הארץ, מה שמרמז כי הכוכב הוא ככל הנראה סלעי (המכונה גם יבשתי) בהרכבו. בצד החיסרון, הטמפרטורות חמות מכדי שהמשטח ישמור על מים נוזליים, מה שהופך את הרגלי החיים ללא מתנע.

בסופו של דבר, מחקר זה התאפשר בזכות פיתוחו של הו של שיטה המקלה על האווירה והמשטחים של אקסופלאנאט של המחקר. אנג'לו, שהובילה את המחקר, עבדה עליו כחלק מההתמחות שלה ב- JPL והתאימה את המודל של הו ל 55 Cancri e. בעבר, מודל זה מיושם רק על ענקי גז המוניים המסתובבים קרוב לשמשות שלהם (המכונה "צדקנים חמים").

באופן טבעי, ישנן שאלות לא פתורות שמחקר זה עוזר להעלות, כמו למשל כיצד 55 קנקרי נמנעו מאיבוד האווירה שלה לחלל. בהתחשב באיזו קרבה כוכב הלכת לכוכב שלו, והעובדה שהוא נעול בצורה נאותה, הוא יהיה נתון לכמויות עזות של קרינה. מחקרים נוספים עשויים לעזור לחשוף כיצד זה המצב, ויסייעו לקידום ההבנה שלנו של כוכבי לכת גדולים וסלעיים.

היישום של מודל זה לסופר-כדור הארץ הוא הדוגמה המושלמת לאופן בו התפתח מחקר אקס-פלנט בשנים האחרונות. בתחילה, מדענים הוגבלו לחקר ענקי גז המסתובבים קרוב לכוכביהם (כמו גם האטמוספרה שלהם) מכיוון שאלו הם הקלים ביותר לאיתור ואפיון. אך בזכות השיפורים במכשור ובשיטות, מגוון כוכבי הלכת שאנו מסוגלים ללמוד הולך וגדל.

Pin
Send
Share
Send