Az Egyesült Államok, Franciaország és Skócia csillagászai a Hubble-vel végzett megfigyeléseknek köszönhetően megerősítették a víz jelenlétét a HAT-P-26b exobolygó légkörében. Ezenkívül a kutatók megbecsülték a hidrogénnél nehezebb elemek arányát a bolygó gáz burkolatában - kiderült, hogy kicsi, ami kívül esik a korábban felfedezett mintán. A szerzők szerint valószínűleg a HAT-P-26b légköre gyakorlatilag változatlan maradt a bolygó keletkezése óta. A kutatás a Science folyóiratban jelent meg.
Az ismert exobolygók túlnyomó többségét kétféleképpen fedezték fel: tranzit módszerrel (amikor a bolygó kissé elhomályosítja a csillagot azzal, hogy áthalad közöttük és a földi megfigyelő között), vagy a Doppler-elmozdulások elemzésével (amikor a bolygó gravitációja miatt a csillag kissé előre-hátra "ingadozik"). Segítségükkel meghatározhatja a bolygó pályájának néhány paraméterét, korlátozásokat tehet annak méretére vagy tömegére vonatkozóan. Azt azonban lehetetlen megtudni, hogy ez vagy az az egzobolygó mit tartalmaz Doppler-módszerek alkalmazásával.
A bolygó tranzitjai lehetővé teszik a gázhéj felfedezését, ha elég nagy. Abban a pillanatban, amikor a bolygó mozogni kezd a csillag korongja előtt, az utóbbi fényének egy része áthalad a gáz burkolatán. Attól függően, hogy milyen gázokat tartalmaz a légkör, a csillag spektrumának egyes részei elkezdenek felszívódni. Például a víz és a szén-dioxid jellegzetes abszorpciós sávokkal rendelkezik - a spektrum infravörös tartományában fekszik. A csillagok spektrumának összehasonlításával az áthaladás alatt és azelőtt a csillagászok pontosan meghatározhatják, hogy az exobolygó atmoszférája mely spektrális tartományokban nyeli el az abszorpciót, és megjósolhatják összetételét.
A HAT-P-26b víznyomait először 2015-ben rögzítették - a Spitzer-távcső és a földi megfigyelések összesített adatainak felhasználásával. Ez az exobolygó a Földtől körülbelül 430 fényévnyire található, és egy "forró Neptunusz", amelynek felszínén az egyensúlyi hőmérséklet körülbelül 1000 Kelvin (730 Celsius fok). A gravitáció kis gyorsulása miatt az égitestnek sűrű és magas légköre lehet. A bolygó körülbelül 4,2 nap alatt kering a rendszer csillagától - egy narancssárga törpétől.
Hannah R. Wakeford et al. / Tudomány, 2017
Az új munkában a szerzők kibővítették az exobolygó megfigyelési spektrumát, és a Hubble Űrtávcsővel figyelték meg a látható és a közeli infravörös tartományban lévő tranzitokat. Ez lehetővé tette további abszorpciós sávok megtekintését, amelyek megbízhatóan jelezték a víz jelenlétét a bolygó légkörében. Meg kell jegyezni, hogy a HAT-P-26b nem nevezhető vízi világnak - a bolygó túl magas hőmérséklete miatt.
A csillagászok a víz atmoszférában történő megfigyelésén túl meg tudták becsülni a gázóriás héjának fémes tulajdonságait. Ez a héliumnál nehezebb elemek relatív aránya a tárgy összetételében. A Naprendszer és számos exobolygó (WASP-43b és HAT-P-11b) megfigyelései alapján a csillagászok észrevettek egy mintázatot - a bolygó méretének növekedésével a fémesség csökken. Más szavakkal, a Jupiterben a nehéz elemek aránya sokkal kisebb, mint az Uránusban vagy a Neptunuszban. Ez a megfigyelés lett a bolygók evolúciójával kapcsolatos néhány hipotézis alapja. A HAT-P-26b kiszáll ebből a mintából: a Neptunuszhoz hasonló méretekkel fémessége nagyjából megegyezik a Jupiterével.
A csillagászok szerint a HAT-P-26b és más ismert fémes és tömegű bolygók közötti különbségek azt jelenthetik, hogy evolúciójának folyamata valamilyen oknál fogva eltér az általánosan elfogadottól. A szerzők rámutatnak, hogy valószínűleg a HAT-P-26b gázburkolata megegyezik az exobolygó létének első periódusaiéval. Ráadásul az exobolygó valószínűleg nem ütközött össze más bolygókkal, és nehéz elemei nagy részében a magban koncentrálódtak.
Promóciós videó:
A szerzők megjegyzik, hogy ez egy egyedülálló helyzet, amikor egy exobolygót ilyen részletesen tanulmányoztak. Önmagában egy ilyen eredmény már fontos eredmény.
Vlagyimir Korolev